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Documento relacionado a la unidad 3 de Física General de la UNAD, donde se presentan ejercicios sobre el tema de la conservación de la energía mecánica y la cantidad de flujo, incluyendo el uso de simuladores y ejercicios resueltos.
Tipo: Ejercicios
1 / 10
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¡No te pierdas las partes importantes!
En física es muy importante comprender y aplicar el tema de la conservación de la energía
mecánica ya que aplica en la mayoría de procesos en esta unidad se presenta de una
manera detallada los procedimientos sobre la conservación de la energía
2. Simulador “La presión del fluido y flujo”
En la tabla 3 se presentan dos tutoriales, el primero de ellos muestra el paso a paso de cómo
se utiliza el simulador y segundo explica cómo se genera el enlace de la grabación del
vídeo.
Descripción Enlace vídeo explicativo Enlace página del recurso
Uso del simulador de la universidad de
colorado de la unidad 3 “Presión del
fluido y flujo”
https://youtu.be/
qEsFw7y9mVs
https://phet.colorado.edu/es/
simulation/legacy/fluid-pressure-
and-flow
Uso del recurso screencast-o-matic para
hacer la grabación del vídeo y proceso
para generar el enlace del vídeo en
línea.
https://youtu.be/QgB-Q7Ic-
d
https://screencast-o-matic.com/
Tabla 3. Vídeo tutoriales que explican el proceso para utilizar el simulador y para generar
el enlace de grabación del vídeo.
Descripción del proceso:
a) Descargue el simulador que se encuentra en el siguiente enlace:
https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/fluid-pressure-and-flow
Es necesario que autorice la descarga, dado que el ordenador detecta el programa
como posible amenaza.
b) Ejecute el programa. Se abre una ventana del navegador donde debe permitir el
pluggin Adobe flash player. Tenga en cuenta que para poder usar el software debe
tener instalada la última versión de Java.
c) En la primera pestaña del menú “Presión” identifique cada uno de los botones y
variables que puede controlar.
d) En la segunda pestaña del menú “Flujo” identifique cada uno de los botones y
variables que puede controlar.
e) En la segunda pestaña del menú “Torre de agua” identifique cada uno de los
botones y variables que puede controlar.
f) Establezca las diferencias de lo que encontró en los tres literales anteriores.
g) Revise el vídeo explicativo del uso del simulador reportado en la tabla 1 y
determine que le faltó tener en cuenta en los cuatro pasos anteriores.
h) Responda las preguntas de la tabla 4.
i) Con base en el trabajo realizado en el simulador y la revisión de la lectura
“Hidrostática y conservación en la cantidad de flujo (Ecuación de continuidad y
Ecuación de Bernoulli)” responda y justifique las preguntas asignadas en la tabla 4.
Además, copie el enlace de la grabación del vídeo.
Preguntas que debe responder en el vídeo y justificar utilizando el simulador
a) ¿Puede simular el principio de Pascal con las herramientas que tiene el simulador? Justifique su
respuesta.
Respuesta (a) si se puede, podemos utilizar la tercera opción dentro del simulador de la presión, ya nos
permite usar un determinado peso para obtener la presión externa del agua
b) ¿En cuál herramienta del simulador puede estudiar el principio de Bernoulli? ¿Cuáles variables no se
tienen en cuenta?
Respuesta (b) por medio del simulador del flujo, ya que podemos practicar y validar el principio de
Bernoulli y la única variable que no se utiliza es el de la gravedad
C) ¿Cómo realizaría un ejercicio en el que emplee el simulador y la ecuación de continuidad?
Respuesta (c) en el simulador de flujo ya que podemos revisar las velocidades
d) Deje expresa una pregunta a los estudiantes que revisaran su video para que ellos den respuesta a su
interrogante después de ver su video
Respuesta (d) cual relación puede tener la gravedad con el principio de Bernoulli
Enlace de grabación del vídeo: https://youtu.be/EWWSVLeEFJI
Tabla 4****. Respuestas a las preguntas formuladas con base en el trabajo realizado en el
simulador y la lectura asignada.
Ejercicio 2. Teorema de la conservación de la energía mecánica y sus aplicaciones
(Estudiante # 4)
En una práctica de laboratorio, una esfera de masa 1,08 kg que se desliza por una pista
horizontal lisa (sin fricción) con una velocidad de 1,62 m/s choca con un resorte de masa
despreciable y constante K = 569 N/m en equilibrio y con uno de sus extremos fijo, como
se muestra en la figura:
Figura 1. Ejercicio Teorema de la conservación de la energía mecánica y sus aplicaciones.
A partir de la información anterior, calcular:
A. la distancia Δx que se comprime el resorte.x que se comprime el resorte.
m =1,08 kg
v =1, 62
m
s
k = 569
m
La energía de la esfera se traslada como un energía potencia en el resorte
formula
c
P e
m
∗ v
2
k
∗ x
2
→ x =
√
m ∗ v
2
k
B. ¿La dirección del segundo seguidor justo después del choque con respecto al eje x
positivo?
C. La energía cinética total y antes después del choque y verifique si el teorema de
conservación de la energía cinética se cumple o no.
P= movimiento
M=(masa)
V=(velocidad)
Antes del choque:
m
1
= 25 kg m
2
= 8 kg
1
i
=2,18 m / s
2
i
Después del choque:
m
1
= 25 kg m
2
= 8 kg
1 F
=0.85 m / s
2 F
m
1
i
1
2
i
2
= m
1
F
1
2
F
2
m
1
i 1
1
F 1
2
F 2
m
1
i
1
= m
1
F
1
2
F
2
x → 25 ∗0,03= 25 ∗0,85 cos 30 + 8 V
F
2
cosθ → Eje x movimiento
y → 0 = 25 ∗0,85 sen 30 +( 13 V
F
2
senθ ) → Eje y movimiento
x → V
F
2
cosθ =
( 25 ∗2,18) −( 25 ∗0,85 cos 32 )
Tagθ =
senθ
cosθ
= artg = θ = 35
0
y →V
F 2
senθ =
25 ∗0,85 sen 32
2 F
√
F
2
cos
2
θ + V
F
2
sen
2
θ = √
2
2
¿ 4,2 m / s
C
i
C
F
m
1
1
i
2
m
1
F
2
2
2
2
F
2
2
2
2
Ejercicio 4. Hidrostática y conservación en la cantidad de flujo (Ecuación de
continuidad y Ecuación de Bernoulli) (Estudiante # 4)
Un estudiante de la UNAD utiliza una manguera de 1,03 cm de diámetro para llenar un
balde con agua, está interesado por determinar el área de la boquilla de la manguera por
donde sale la manguera, teniendo en cuenta que el agua entra a 3,04 m/s y sale a 4,78 m/s.
Presente el procedimiento que permita determina el área de la boquilla de salida del agua.
NOTA: considerar el agua como un fluido incomprensible.
D =1,03 cm =0,0103 m
1
m
s
1
m
s
Aplicamos la siguiente Formula:
1
1
2
2
Luego hallamos la primera área
Benitez, E. (2017). Colisiones (Técnicas de solución). [Archivo de
video]. Recuperado de: http://hdl.handle.net/10596/
Bauer, W. & Westfall, D. (2014). Física para ingenierías y ciencias Vol. 1. (2a.
ed.) McGraw-Hill Interamericana. Recuperado de
http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2053/?il=
Pérez, M. H. (2014). Física 1 (2a. ed.). México, D.F., MX: Larousse -
Grupo Editorial Patria. Recuperado
de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.acti
on?ppg=35&docID=11038646&tm=
Çengel, Y. A., & Cimbala, J. M. (2006). Mecánica de fluidos:
fundamentos y aplicaciones. Madrid, ES: McGraw-Hill
Interamericana. Recuperado
de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.acti
on?docID=
