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FACULTAD DE INGENIERIA
FISICA II. AREA DE FISICA
PRACTICA CALIFICADA No 2
- (UNIDAD 1). Una barra de longitud L y de peso despreciable, se encuentra en equilibrio, sujeta por un alambre (L 1 ) de latón. El alambre tienen sección transversal de 1, 4 0 mm^2 y longitud inicial de 1,50 m. 1 = 60 ,0º, 2 = 5 0,0º. Módulo de Young del Latón = 9,10×10^10 N/m^2 , límite de elástico ( 1 , 80 x10^8 Pa). Halle: a) El esfuerzo (S) en el alambre de Latón en función del peso W. b) Grafique en un sistema coordenado S vs W c) Obtenga el máximo valor de W para que el alambre no sobrepase al esfuerzo elástico. d) La deformación del alambre en el límite elástico.
Solución
a) DCL
2da Condición de equilibrio
∑τA = Tsen20L – WLcos50 = 0; T 1 = Wcos50 / sen20 = 1,88 W;
S = T 1 / A = 1,88W / 1,40x10-6^ = 1,34x10^6 W
b)
c) 1,80x10^8 = 1,34x10^6 W; W = 134 N
d) ∆𝐿 = 𝐹𝐿 0 𝑌𝐴 =^
𝑆𝐿 0 𝑌 =^
1,80𝑥10^8 𝑥1, 9,10𝑥10^10 = 𝟐, 𝟗𝟕𝒙𝟏𝟎
- (UNIDAD 3). La figura muestra en el instante t = 0 s, una onda en una cuerda tensa que viaja en sentido negativo del eje X. La densidad lineal de la cuerda es de 0,350 g/m, la frecuencia es de 50 Hz, y la velocidad de propagación es 40 m/s. a) Determine los parámetros de la onda (Amplitud, número de onda, frecuencia angular y fase). b) Escriba la ecuación y(x, t) de esta onda. c) Calcule la velocidad de oscilación de la partícula m situada en x = 7/10 en el instante t = 0s. d) Halle la tensión en la cuerda.
Solución a) A = 0,120 m λ = v/f = 40,0 / 50,0 = 0,800 m K = 2π/λ = 2π/0,800 = 7,85 rad/m W = 2πf = 2πx50,0 = 314 rad/s ; y(x,t) = 0,120 cos(7,85x + + 314t + φ); t =0; x=0; y = 0 = cosφ; φ = ±π/2; dy/dx = -0,120(7,85) sen(7,85x + 314t + φ); t = 0; x = 0; dy/dx = -0,120(7,85)senφ <0; φ = π/2 = 1,57 rad
b) y(x,t) = 0,120 cos(7,85x + + 314t +1,57) m
c) vt = dy/dt = -0,120(314)sen(7,85x +314t +1,57) t = 0; x =7(0,800)/10 = 0,560 m; vt = -0,120x314sen(7,85(0,560) + 1,57) = 11,8 m/s
d) 𝑣 = √ 𝐹 𝜇; F =
(^2) x 0,350x10-3 (^) = 0,560 N
