FÍSICA GENERAL - FASE 3 - GRUPO ( 0 - 1 )

FÍSICA GENERAL

ACTIVIDAD COLABORATIVA FASE 3  (0 - 1)

Teorema de la Conservación de la Energía Mecánica y sus Aplicaciones:

1. Una cuenta  se desliza sin fricción dando un giro completo. Si la cuenta se suelta desde una altura h=250R. Utilice el teorema de la conservación de la energía para determinar su velocidad en el punto A?

2. Un Drone de masa 300 g vuela a una altura 

(a) de 20 metros a una velocidad de 10 m/s, el Drone desciende a una altura. 

(b) de 10 metros y aumenta su velocidad a 15 m/s.

3. Una caja de 2.70Kg  que se desliza hacia abajo por una rampa en un muelle de carga. La rampa mide 0.90 m de largo y está inclinada 28.0o. La caja empieza desde el reposo en la parte superior y experimenta una fuerza de fricción constante, cuya magnitud es de 4.50 N y continua moviéndose una corta distancia sobre el suelo plano. 

(a) Utilice métodos de energía para determinar la velocidad de la caja cuando alcanza el punto inferior de la rampa y 

(b) ¿A qué distancia se desliza la caja sobre el piso horizontal si continua experimentando una fuerza de fricción de 4.50 N de magnitud?. 

4. Una masa m1 de 4.5 Kg se une a una cuerda ligera que pasa sobre una polea sin fricción y sin masa. El otro extremo de la cuerda se una a una masa m2 de 2.5 Kg. Utilice el principio de  conservación de la energía mecánica, para determinar la velocidad final de la masa m2  después de que ha caído (desde el reposo) 2.0 m.

Teorema de Conservación de  la Cantidad de Movimiento o Momento Lineal:

5. Dos bloques de masas M y 3M se colocan sobre una superficie horizontal sin fricción. Un resorte ligero se ensambla a uno de ellos, y los bloques se empujan juntos con el resorte entre ellos.  Una cuerda que inicialmente mantiene a los

bloques juntos se quema; después de esto, el bloque de masa 3M se mueve hacia la derecha con una rapidez de 1.80 m/s. 

(a) ¿Cuál es la velocidad del bloque de masa M? 

(b) Encuentre la energía potencial elástica original del sistema, considerando M = 0.250 kg. 

(c) ¿La energía original está en el resorte o en la cuerda? Explique su respuesta. 

(d) ¿La cantidad de movimiento del sistema se conserva en el proceso de rompimiento? ¿Cómo puede ser, con fuerzas grandes en acción? ¿Cómo puede ser, sin movimiento anticipado y mucho movimiento posterior?

6. Un defensor de línea de fútbol americano de 110 kg va corriendo hacia la derecha a 2.75 m/s, mientras otro defensor de línea de 125 kg corre directamente hacia el primero a 2.60 m/s. ¿Cuáles son 

(a) la  magnitud y dirección del momento lineal neto de estos dos deportistas, y 

(b) su energía cinética total?.

7. Un automóvil de 4 toneladas se mueve a 60 m/s hacia la derecha. Alcanza a otro automóvil de 2 toneladas que se mueve a 20 m/s, también hacia la derecha. Si chocan y queda pegados uno a otro, ¿cuál será su velocidad inmediatamente después del choque?

Conservación en la Cantidad de Flujo (Ecuación de continuidad)

8. (a) Calcular la presión absoluta en la profundidad del océano de 1 000 m. Supongamos que la densidad del agua de mar es 1,024×103 kg/m³ y que el aire por encima ejerce una presión de 101,3 kPa..  

9. El resorte medidor de presión mostrado en la figura, tiene una constante de elasticidad de 980N/m y el émbolo tiene un diámetro de 1,8m. Calcule la profundidad del agua para la cual el resorte se comprime 0.7cm.(Tenga en cuenta que la 𝑭 𝒆𝒍 = 𝑭𝒇𝒍𝒖𝒊?) 

10. Como parte de un sistema de lubricación para maquinaria pesada, un aceite con densidad de 850 kg/m³ se bombea  a través de un tubo cilíndrico de 7.50 cm de diámetro a razón de 9.50 litros por segundo. 

(a) Calcule la rapidez del aceite  

(b) Si el diámetro del tubo se reduce a 4.0 cm, ¿qué nuevos valores tendrán la rapidez y la tasa de flujo de volumen? Suponga que el aceite es Incompresible.?