ejercicios fisica 2.docx

2. Una caja de 40.0 kg, inicialmente en reposo, se empuja 5.00 m a lo largo de un suelo horizontal rugoso, con una fuerza constante horizontal aplicada de 130 N. l coeficiente de fricci!n entre la caja " el suelo es 0.300. ncuentre# a$ el tra%ajo in&ertido por la fuerza aplicada, %$ el aumento en energ'a interna en... mostrar m(s Una caja de 40.0 kg, inicialmente en reposo, se empuja 5.00 m a lo largo de un suelo horizontal rugoso, con una fuerza constante horizontal aplicada de 130  N. l coeficiente de fricci!n entre entre la caja " el suelo es 0.300. 0.300. ncuentre# a$ el tra%ajo in&ertido por la fuerza aplicada,  %$ el aumento en energ'a energ'a interna en el sistema sistema caja) suelo como resultado de la fricci!n, c$ el tra%ajo in&ertido por la fuerza normal, d$ el tra%ajo in&ertido por la fuerza gra&itacional, e$ el cam%io en energ'a cin*tica de la caja " f$ la rapidez final de la caja.

a$ +i la fuerza fuerza  es constante constante " paralel paralelaa al desplazam desplazamiento iento d. d. l tra%ajo - in&ertido por la fuerza es# -   /d  130 N /5.0 m  50  joule$  %$ l tra%ajo total - se ha empleado en aumentar aumentar la energ'a interna i del sistema " la energ'a cin*tica c de la caja. a energ'a interna generada de%ida al fricci!n esta dada por# i  m /g / /d  es el coeficiente de fricci!n$ i  40 kg / .6 m7s8 / 0.3 / 5m  566  joule$ c$ a uerza n normal nor mal al desplazamiento, no realiza tra%ajo por ser  perpendicular al mismo d$ 9ado :ue no hu%o &ariaci!n en altura de la caja desplazamiento horizontal$ l tra%ajo de la fuerza gra&itatoria es nulo. e$ ;or lo ei  50  > 566   2  a &ariaci!n de energ'a cin*tica ha sido de 2 

f$ 9ado :ue la energ'a cin*tica est( dada por# c  172$ /m /&8 9onde & es la rapidez final$ 9espejando & " sacando la ra'z &  ?2/c 7m$  ?72 /2  740 kg$  1.@ m7s.

Una bala de 10.0 g se dispara en un bloque de madera fijo (m=5.00 kg). La bala se incrusta en elbloque. La rapidez de la combinacin bala m!s madera inmediatamente despu"s la colisin es0.#00 m$s. %&u!l fue la rapidez original de la bala' RESUMEN

ara resoler este ejercicio se debe tener la concepcin de &antidad de *oimeinto Lineal

 +colisiones, para lo cual se define como momento lineal o cantidad de moimiento de un objeto demasa que se muee con elocida d como el producto de su masa po r su elocidad.-esglosando en t"rminos de sus componentesara este caso el coque es de tipo /perfectamente inel!stico/ (o /totalmente inel!stico/) cuandodisipa toda la energa cin"tica disponible, es decir, cuando el coeficiente de restitucin ale cero.n tal caso, los cuerpos permanecen unidos tras el coque, moi"ndose

solidariamente (con lamisma elocidad).La energa cin"tica disponible corresponde a la que poseen los cuerpos respecto al sistema dereferencia de su centro de masas. 2ntes de la colisin, la ma+or parte de esta energa correspondeal objeto de menor masa. 3ras la colisin, los objetos permanecen en reposo respecto al centro demasas del sistema de partculas. La disminucin de energa se corresponde con un aumento enotra(s) forma(s) de energa, de tal forma que el primer principio

de la termodin!mica se cumple entodo caso. Una colisin inel!stica es aquella en la que la energa cin"tica total del sistema 4 es lamisma 2ntes + despu"s de la colisin aun cuando se consere la cantidad de moimiento delsistema.-ando claridad al tema se puede decir que para las &olisiones perfectamente inel!sticas6&onsidere dos partcul as de masas que se mueen con e locidades iniciales +a lo largo de la misma lnea recta

Las dos partculas cocan de frente, quedan unidas + luego se mueen con alguna elocidadcom7n despu"s de la colisin. 8a que la cantidad d e moimiento de un sistema aislado seconsera en cualquier colisin, se puede decir que la cantidad de moimiento total antes de lacolisin es igual a la cantidad de moimiento total del sistema compuesto despu"s de la colisin62l resoler para la elocidad final se obtiene9e puede

considerar tambi"n que en el momento que las dos partculas cocan de frente, sequedan pegadas + luego se mueen con elocidad final V F

 despu"s de la colisin. -ebido a que lacantidad de moimiento de un sistema aislado se consera en cualquier colisin, podemos decirque la cantidad total de moimiento antes de la &olisin es igual a la cantidad total de moimientodel sistema combinado despu"s de la colisin. l momento total del sistema antes del lanzamientoes cero.l momento total del sistema despu"s del lanzamiento es cero

A través de una manguera contra incendios de 6.35 cm de diámetro circula agua a una relación de 0.012 0 m3/s. La manguera termina en una boquilla de 2.20 cm de diámetro interior. !uál es la ra"ide# con la que el agua sale de la boquilla$

%es"uesta& 'a( que tener en cuenta que la relación de 0.0120 m 3/s es el mismo caudal )ntonces "ara *allar la ra"ide# con la que sale el agua de la boquita tendr+amos que "asar el diámetro de la boquilla a metros cuadrados, "orque se divide el caudal sobre la sesión de la boquilla. -iámetro  2.20 cm  0.022 m s  "i1/2d 2

%eem"la#amos  "i0.50.022 2   3.0.000121 m 2 4 !audal / s

2

s = π ∗( 1 / 2 d )

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"i ¿( 1 / 2 d ) 0.000484

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16. Una mujer de 50.0 kg se equilibra sobre un par de zapatillas con tacón de aguja. Si el tacón es circular y tiene un radio de 0.500 cm, qu! presión ejerce sobre el piso" #$%S&'(

La presión se define como fuerza por unidad de área. Para describir la influencia sobre elcomportamiento de un fluido, usualmente es más conveniente usar la presión que la fuerza. Launidad estándar de presión es el Pascal, el cual es un Newton por metro cuadrado. Para un objeto descansando sobre una superficie, la fuerza que presiona sobre la superficie es el peso del objeto, pero en distintas orientaciones, podría tener un área de contacto con la superficie diferente y de esta forma ejercer diferente presión.