SanchezBlanco Erika M19S4PI

 

APLICACIÓN DE LA ENERGÍA Y LAS ONDAS EN LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS

Alumna: Erika Sánchez Blanco Grupo: M19C3G27-039 Asesor: Gustavo Ramos Guzmán

 

1. A continuación, se presentan tres ejercicios que deberás resolver con base en los conocimientos que adquiriste a lo largo del módulo. Para lograrlo, lee con atención cada uno de los planteamientos y obtén los datos que se solicitan.

Ejercicio 1. En una fábrica se trasladan cajas de 10 kg en una banda transportadora que se mueve a una rapidez constante de 1 m/s. Al final de la banda se encuentra una rampa que llevará la caja hasta el punto D. El coeficiente de fricción cinético entre las superficies en la rampa es de 0.38. Las dimensiones de la banda y la rampa se muestran en el diagrama siguiente:

Calcula: Con base en el problema anterior, se requiere obtener la rapidez a la que llegan las cajas al punto D, que es el lugar donde los trabajadores las recogen, pues de llegar con una rapidez mayor a 0.5 m/s las cajas se pueden dañar. Aplicando la ley de la conservación de la energía, calcula la velocidad final a la que llega la caja realizando los pasos siguientes: a) De A a B  i. ¿Cuál es la energía cinética de la caja en el punto B?  Ec=5J ii. ¿Cuál es su energía potencial en el punto B?   Ep=220.725J iii. ¿Cuál es su energía mecánica total en ese punto?  Em=225.725J

 

b) De B a C

 

Revisa el siguiente diagrama para analizar la zona de rampa.

 

i. ¿Cuál es la longitud de la rampa? 3.75 ii. ¿Cuál es el ángulo de inclinación de la rampa? 36.8698*

 

iii. ¿Cuánto vale la fuerza normal? 78.48N iv. ¿Cuánto vale la fuerza de fricción en este segmento? 29.82N v. ¿Cuánta energía se disipa por fricción? 113.9N vi. ¿Cuál es el valor de la energía mecánica que le queda a la caja en el punto C? 337.559 c) De C a D i. ¿Cuál es la fuerza de fricción en este segmento?

37.278N ii. ¿Cuánta energía se pierde por fricción entre los puntos C y D?.

111.834N

 

iii. ¿Con qué velocidad llega al punto D?  0.6428m/s

 

iv. ¿Es seguro para las cajas? Si no, ¿Qué se podría hacer para solucionar esta situación?

No resultaría seguro para las cajas yo optaría por disminuir la inclinación que tiene la rampa para que así lleguen con menor velocidad o también elevar la fricción, por lo que perdería velocidad.  

Ejercicio 2. Durante un concierto, se toca en una bocina una nota Fa que tiene una frecuencia de 349 Hz. Al usar un medidor de presión me marca que la máxima diferencia de presión respecto a la presión atmosférica producida por este sonido es de 0.5 Pascal. Usando la fórmula de la intensidad del sonido en decibeles que es:

I = 20 x log10

 

❑

20  X 10 −5

 

Donde: I

= intensidad del sonido en decibeles  = logaritmo base 10 

 

 = diferencia de presión máxima de la onda respecto a la atmosférica en Pascales.

Calcula:  

a). ¿De cuánto es la intensidad del sonido en decibeles?

87.95

  b). ¿Cuál es la longitud longitud de onda de este sonido? (Considera (Considera una velocidad del sonido en el aire de 343 m/s).

0.98m

 

c). ¿Cuál ¿Cuál es la ecuación de la presión en función del tiempo? tiempo? (Considera una fase inicial).

 Nota: En una onda de sonido se mide la diferencia de presión entre la de la atmósfera y el aire por donde pasa, ya que no es viable medir la amplitud de movimiento de las moléculas del aire. De este modo, la presión máxima entra a tomar el valor de la amplitud en la ecuación de movimiento armónico simple y la función de la presión en el tiempo toma la forma:

P(t) = P máxima* sen (wt + Φ)

 

 Ejercicio 3. En un laboratorio se realizan experimentos en los que se aceleran partículas que producen ondas electromagnéticas de

HZ.

Calcula: a) ¿Cuál es su longitud de onda? (Usa la velocidad de la luz igual a

m/s) 0.6

 

 

b) ¿A qué tipo de onda electromagnética corresponde?

Ondas de radio   c) ¿Es seguro estar expuesto a este tipo de onda electromagnética? Argumenta tu respuesta

Si, porque la longitud de onda más larga y son las que se utilizan en los distintos medios de comunicación, como son la televisión, radio, wifi, etc.