Fisica Final Daniel Tapia

Título de la tarea Proyecto final  Nombre Alumno Daniel Tapia Tello  Nombre Asignatura Física Instituto IACC Ponga la fecha aquí 29-07-2017

Desarrollo

1. Dos pesas de 10 N y 15 N respectivamente están unidas por una cuerda ideal que pasa por dos poleas ideales. La pesa de 15 N descansa sobre una báscula y el sistema está equilibrio. ¿Qué lectura indica la báscula? (1 punto)

a. 5 N  b. 10 N c. 15 N d. 20 N ( C ) Argumentación:

La lectura que nos indica la báscula es de 15 N por que el peso cuando está en la báscula se encuentra en equilibrio así que el único peso que puede percibir la báscula es el que esta sobre el en este caso seria 15 N

2. Dos pesas de 10 N se encuentran suspendidas a cada lado de una cuerda que pasa por dos  poleas ideales. Si en el medio de la cuerda se inserta un dinamómetro ¿cuánto indicará? (1 punto)

a. 0 N  b. 10 N c. 15 N d. 20 N ( D ) Argumentación

va a indicar 20 N porque en la mitad de la cuerda donde se encuentra el dinamómetro es la mitad de ambos pesos entonces si en cada punta me va dar 10 y sumados me dará en la mitad con el dinamómetro porque el peso se reparte por igual en los extremos y en la mitad estando en reposo y juntos suman 20

3. Dos cuerdas tiran de un bloque de concreto tal como se muestra en la figura. Considerando el valor de las fuerzas que ahí se indican y considerando que el bloque tiene una masa de m = 12 kg, determine si las cuerdas son o no capaces de levantar el bloque. (Ayuda: si la componente y de la sumatoria total de fuerzas es positiva el bloque sube, si es negativa el bloque baja). Entregue los cálculos completos y la argumentación de su respuesta. (3 puntos)

Resolución matemática Ft= (-16 [N],45 [N]) + (32[N],24 [N]) + (0 [N],- 49 [N]) Ft= (-16 [N] + 32 [N] + 0 [N], 45 [N] + 24 [N] - 49 [N]) Ft= (16 [N], 20 [N])

FT= √(16 [N])*2 + (20[N])*2 Ft = √(256 [N] + 400[N] Ft = √ 656 [N] Ft = 26,612 [N]

 Ar gumentación Dado que el resultado 26,612 [N] nos dio positivo esto nos quiere decir que es capaz de levantar el bloque

4. Una onda transversal viaja en una cuerda hacia la derecha. ¿Cuál de las siguientes no es transportada por la onda? (1 punto)

a. Energía  b. Información c. Masa d. Momentum ( C ) Argumentación:

según lo revisado las ondas transversales transmiten energía, información cantidad de movimiento de un objeto por una cuerda esto se llama momentum

5. Entre las siguientes propiedades de una onda armónica, la única que no depende de las demás es: (1 punto)

a. La amplitud  b. La frecuencia c. La longitud de onda d. La velocidad ( D ) Argumentación:

revisando contenido la longitud de onda depende del face,la frecuencia depende de la longitud, y la amplitud también depende del face esta tres últimas dependen de algo y la velocidad se da por si sola.

6. El sonido no puede propagarse en: (1 punto)

a. Los líquidos  b. Los sólidos c. Los gases d. El vacío ( D ) Argumentación:

en el vació no se puede propagar porque no hay medio material para que lo haga

7. Cuando la luz viaja no lleva nada consigo más que oscilaciones de campo: (1 punto)

a. Eléctrico y magnético  b. Mecánico c. Electrostático d. Frecuencial ( A ) Argumentación:

cuando hablamos de luz se unen estos dos componentes para formarlas que es el eléctrico y magnetismo y pueden circular por separado o juntas pero eso va a depender de la tra yectoria que estos tengan por separadas o juntas llamándose electromagnetismo

8. La energía cinética de un cuerpo: (1 punto) a. Es una magnitud vectorial.  b. No depende del marco de referencia. c. No depende de la dirección del movimiento. d. Aumenta cuando se le aplica una fuerza ( D ) Argumentación:

la energía cinética es cuando a un objeto le aplicamos una fuerza para ponerla en movimiento  pero esto va a depender de según cuanta fuerza le apliquemos al objeto

9. Una fuerza es conservativa si: (1 punto) a. Se conserva la energía cinética del cuerpo sobre el cual actúa.  b. El trabajo que realiza es siempre positivo. c. Conserva su magnitud y sentido. d. El trabajo que realiza sobre un cuerpo es independiente de la trayectoria. ( D ) Argumentación: En un campo conservativo el trabajo realizado para ir del punto a al punto b depende solo de a y de b: es independiente de la trayectoria que se utilice para desplazarse entre ambos.

10. Determine cuál será la velocidad que tendrá el carro de la figura en los puntos A, B y C. Para resolver el problema asuma que la masa del carro es de 480 [kg]. (3 puntos)

Resolución matemática Desarrollo punto A

½ 480 [kg] 1 [m/s]2 + 480 [kg] 9,8 [m/s2] 12 [m] = ½ 480 [kg] vf2 + 480 [k g] 9,8 [m/s2] 4,9 [m] 240 [J] + 56448 [J] = 240 [kg] vf2 + 23049,6 [J]

240 [J] + 56448 [J] –  23049,6 [J] =

240 [kg] vf2

33638,4 [J] = 240 [kg] vf2 / √ √140,16 = Vf2

√ 33638,4 / 240 = Vf2 Vf2 = 11,84 [m/s] Velocidad A

Desarrollo del punto B ½ 480 [kg] 11,84 [m/s]2 + 480 [kg] 9,8 [m/s2] 4,9 [m] = ½ 480 [kg] vf2 + 480 [kg] 9,8 [m/s2] 1,8 [m] 33644,5[J] + 23049,6 [J] = 240 [kg] vf2 + 8467,2 [J]

33644,5 [J] + 23049,6 –   8467,2

[J] = 240 [kg] vf2

48226,9 [J] = 240 [kg] Vf2 / √

√48226,9 / 240 = Vf2

√200,94 = Vf2 Vf2= 14,17 [m/s] Velocidad B Desarrollo del punto C ½ 480 [kg] 14,17 [m/s]2 + 480 [kg] 9,8 [m/s2] 1.8 [m] = ½ 480 [kg] vf2 + 480 [kg] 9,8 [m/s2] 9,9 [m] 48189,34 [J] + 8467,2 [J] = 240 [kg] vf2 + 46569,6[J] 46569,6 [J] = 240 [kg] vf2

10086,94 [J] = 240 [kg] vf2 / √ √42.03 = Vf2

√10086,94 / 240 = Vf2

Vf2 = 6,48 [m/s] Velocidad C

 Ar gumentación la velocidad A es 11,84 [m/s] la velocidad B es

48189,34 [J] + 8467,2 [J] – 

14,17 [m/s] la velocidad C es 6,48 [m/s]

11. En una demostración de clase, se coloca en un a pecera llena de agua, dos latas de bebidas Coca-cola de igual tamaño: una tradicional y otra ligth. Se observó que la clásica siempre se hunde, en cambio la ligera flota. La explicación a este resulta es que: (1 punto) a. Se conserva la energía cinética del cuerpo sobre el cual actúa.  b. Las dos latas son hechas de metales de diferentes densidades. c. La clásica tiene mayor presión de gas que la ligera. d. El contenido de azúcar de la clásica hace que su densidad sea mayor. ( D ) Argumentación: el azúcar es más denso que el edulcorante y que el agua , una coca cola normal tiene el equivalente a 11 cucharadas de azúcar. por tanto un refresco normal es más denso y al ponerlo en el agua se hundirá, en cambio el refresco light, siendo menos denso que el agua flotara.

12. El río Amazonas en su parte baja tiene un caudal promedio de aproximadamente Q = 3 000 000 [m3/s] . A partir de este dato determine la velocidad del río en los siguientes tres puntos en esa zona: (1 punto) Punto 1 Ancho 2000 [m] Profundidad promedio 210 [m] V=7,14 [m/s] Punto 2 Ancho 3900 [m] Profundidad promedio 240 [m] V= 3,20 [m/s] Punto 3 Ancho 5600 [m] Profundidad promedio 310 [m] V= 1,73 [m/s]

Punto 1 primero fórmula para determinar el área es A= d x h A= 2000 [M] x 210 [M] A=420000 [M2] Ahora determinamos la velocidad formula Q= v x a 3000000 [m3/s] = V x 420000 [M2] V = 3000000 [m3/s] / 420000 [M2] V= 7,14 [m/s]

Punto 2 primero fórmula para determinar el área es A= d x h A= 3900 [M] x 240 [M] A= 936000 [M2] Ahora determinamos la velocidad formula Q= v x a 3000000 [m3/s] = V x 936000 [M2] V= 3000000 [m3/s] / 936000 V= 3,20 [m/s]

Punto 3 primero fórmula para determinar el área es A= d x h A= 5600 [M] x 310 [M] A= 1736000 [M2] Ahora determinamos la velocidad formula Q= v x a 3000000 [m3s] = V x 1736000 [M2] V= 3000000 [m3/s] / 1736000 [M2] V= 1,73 [m/s]

13. Dos sistemas están a la misma temperatura cuando: (1 punto) a. Tienen la misma cantidad de calor.  b. Tienen la misma presión y el mismo volumen. c. Se encuentran en equilibrio térmico. d. Al ponerlos en contacto la energía que pierde uno es igual a la energía que gana el otro. ( C ) Argumentación: Una vez que las temperaturas se equiparan se suspende el flujo de calor, llegando ambos cuerpos al mencionado equilibrio térmico.

14. Un estanque sellado de agua se encuentra a 350° [K], determine el estado del agua (vapor, liquido o hielo). (1 punto) Resolución matemática K = Grados Celsius + 273,15º 350º [K] = Grados Celsius + 273,15º Grados Celsius= 350º [K] - 273,15º Grados Celsius= 76,85º [C] Argumentación: Según los cálculos el agua está en 76,85º[C] eso quiere decir que está en estado liquido  por qué no se encuentra en bajo cero y tan poco sobre 250º para vapor

15. Una tuerca se encuentra muy apretada en un tornillo. La tuerca y el tornillo están hechos del mismo material. ¿Con cuál de las siguientes operaciones será más fácil sacar la tuerca del tornillo? (1 punto) a. Enfriando.  b. Calentando. c. Ni calentando ni enfriando. d. Calentando o enfriando. ( B ) Argumentación: Generalmente se calienta la tuerca porque se queda apretado por el óxido que se junta y al calentar la tuerca suelta el óxido que trae y es más fácil de sacar la tuerca al dilatarse el perno

16. Según la primera ley de la termodinámica en la expresión Δ =  −  (1 punto) a.  es el calor suministrado al sistema y  el trabajo efectuado por el sistema.

 b.  es el calor cedido por el sistema y el trabajo efectuado por el sistema.

c.  es la potencia suministrada al sistema y  el calor cedido por el sistema.

d.  es la energía potencial en el sistema y es el trabajo cedido por el sistema.

( A ) Argumentación: donde Q es el calor que le entrega al sistema y w el trabajo que se hace sobre el sistema

17. Un estanque contiene 20 litros (m=20 [kg]) de agua que inicialmente se encuentran a temperatura ambiente (T=20° [C]). Similar al experimento realizado por Joule se cone cta un motor con aspas para elevar la temperatura del agua. Determine cuánto es el trabajo realizado por el motor si es que la temperatura final del agua es de T=34° [C] asumiendo que no hay pérdidas de ningún tipo. (1 punto)

Calor especifico del agua es = 4190 J/kg x °C Resolución matemática Q + w = c x m x AT 4190 [J/kg x °C] x 20 [Kg] x (34º [C] - 20º [C]) W= 4190 [J/kg x °C] x 20 [Kg] x 14º [C] W= 1173200 [J] el trabajo que realiza es de 1173200 [J]

18. Cuando se conectan tres resistencias idénticas en paralelo, resulta una resistencia

equivalente de 9Ω. Si las mismas resistencias se conectan ahora en serie, la nueva resistencia equivalente será: (1 punto)

a. 3Ω  b. 9Ω c. 27Ω d. 81Ω (D)

 Argumentación:

 porque tenemos tres resistencias idénticas en paralelo y la que nos calza gusto con el resultado es de 27 cada resistencia 1/27 1/27 1/27 = 0,037 + 0,037 + 0,037 = 0,111

1/0,111 = 9 Ω esto es en paralelo y si las sumamos en serie nos queda

27 + 27 + 27 = 81Ω 19. Para el circuito de la siguiente figura determine la resistencia total y luego determine la corriente que la batería le entrega al circuito. (3 puntos)

Resolución matemática

1/Rt = 1/3Ω + 1/3Ω + 1/3Ω Ω/Rt = 1/3 + 1/3 + 1/3 Ω/Rt = 0,33 + 0,33 + 0,33 Ω/Rt = 0,99 Rt = 1/0,99

Rt = 1.01 Ω 1/Rt = 1/3Ω + 1/3Ω Ω/Rt = 1/3 + 1/3 Ω/Rt = 0,33 + 0,33 Ω/Rt = 0,66 Rt = 1/0,66

Rt = 1,52 Ω Rt = 1.01Ω + 1,52Ω

Rt = 2,53 Ω 12 V = I x 2,53Ω I = 12V / 2,53Ω I = 4,74 A

20. Determine la resistencia total entre los puntos a y b. (3 puntos)

Resolución matemática

Rt = 1Ω + 3Ω + 5Ω Rt= 9Ω

Bibliografía Guías de física semana 1 a la 8