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Ejercicio propuesto de calor y onda Docente: Jose María García días Nombre: Yuris Andrea Suarez Carbal Fecha: 02 septiembre 2020 Ejercicio asignado: 11.37

Un cubo de cobre mide 6.00 cm de cada lado. Usando un pegamento muy fuerte, la base está sujeta a una superficie plana horizontal, mientras se aplica una fuerza horizontal F a la cara superior paralela a uno de los bordes. (Consulte la tabla 11.1). a) Demuestre que la fuerza F que el pegamento ejerce sobre la base es igual pero opuesta a la fuerza sobre la cara superior. b) ¿Qué tan grande debe ser F para hacer que el cubo se deforme 0.250 mm? c) Si se realizara el mismo experimento en un cubo de plomo del mismo tamaño que el de cobre, ¿qué distancia se deformaría al aplicarle la misma fuerza que en el inciso b)?

Lo primero que debo hacer es plasmar en un dibujo lo que me está señalando el enunciado.

6 cm

Pegante Partiendo del dibujo y de la información suministrada La fuerza que aparece sobre el cubo deben equilibrarse por lo tanto la F II A deformación en x está relacionada con el módulo de corte S= X se debe a que h la deformación de corte que es x/h hace parte del módulo antes mencionado. X: desplazamiento que tiene el objeto H: la altura Fll = F ya que la fuerza se aplica paralelamente en la cara superior. Aplicando la ley de la oreja nos queda FII . h A.X Datos S=

A= (6.00 cm)2 pasando a metros queda (0.0600 m)2 h= ya pasada en metros 0.0600 m s= 4.4x 1010 para el cobre s= 0.6 x 1010 para el plomo como las fuerzas horizontales se equilibran, el pegamento que se encuentra en la superficie ejerce una fuerza F en la dirección opuesta.

Solución del inciso b) Como en este inciso me piden el valor de la fuerza lo que tengo que hacer es FII . h A .X .S despejar la fuerza de esa ecuación S= me queda así F= solo es A.X h colocar los valores y obtenemos la fuerza. A .X .S ( 0.0600 m )2 ( 0.250 x 10−3 m ) (4.4 x 1010 pa) F= h 0.0600 m F= 6.6 x 105 N F=

Solución del inciso c) Aquí me piden es la distancia de deformación ósea el desplazamiento que se produce en x si aplicamos la misma fuerza hallada en el inciso b. Despejamos x de la ecuación del módulo de corte me queda así X = X=

(6.6 x 105 N )(0.0600 m) ( 0.0600 m)2 (0.6 x 1010 pa)

Fh AS

1.8 mm

La distancia de deformación es de 1.8 mm aplicando la misma fuerza. El plomo tiene un módulo de corte (S) más pequeño que el cobre, por lo que el cubo de plomo tiene una mayor deformación que el cubo de cobre