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FÍSICA GENERAL CÓDIGO: 100413 Tarea - Unidad 2 – Dinámica y energía.

Presentado al tutor (a): Javier Francisco Rodríguez Mora

Entregado por el (la) estudiante: Yenssi Daniela Castañeda Aguirre Código: 1.048.851.184

Grupo: 100413_340

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA 10 abril de 2020 GARAGOA – BOYACÁ

INTRODUCCIÓN

Este trabajo al realizarse lo hacemos de forma individual desarrollando cada uno de los integrantes diferentes tipos de ejercicios, pero con la misma temática, de tal manera que todos logremos entender el tema de “Medición y cinemática” Entendemos por cinemática, que hace parte de la mecánica y esta funciona de tal manera, que estudia el movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta su masa ni los agentes que producen dicho movimiento, es decir no tiene en cuenta las fuerzas y la medición es un proceso básico de esta ciencia “física” que consiste en comparar un patrón seleccionado con el objeto de tal magnitud que se desea medir para ver cantas veces el patrón está contenido en esa magnitud Este documento aborda tales temáticas, especialmente las relacionadas con medición y cinemática, como evidencia de aprendizaje de esta guía de Física General

1. Descripción de la actividad. Tarea 2 – Unidad 2: Dinámica y energía. Tipo de Individual X actividad: Momento de la Inicial evaluación: Peso evaluativo de la actividad: 75 puntos Fecha de inicio de la actividad: sábado, 14 de marzo de 2020

Colaborativa Intermedia, unidad: Entorno de

X

Número semanas

X

Final entrega

de

de

4

actividad:

Seguimiento y evaluación del aprendizaje

Fecha de cierre de la actividad: viernes, 10 de abril de 2020

2. Asignación de ejercicios de la unidad 2: Tutor virtual asignado: Javier Francisco Rodriguez Mora Ejercicios asignados Nombres y apellido del estudiante Estudiante No 1 DANIEL JOSE RUIZ GOMEZ Estudiante No 2 BERTHA CECILIA GARCIA GUIO Estudiante No 3 YENSSI DANIELA CASTANEDA AGUIRRE Estudiante No 4 DANIEL FELIPE AVILA MEDINA Estudiante No 5 MILDRED YOLIMA LEGUIZAMO CUESTA

Grupo No

340

Tabla 1. Nombres y apellidos de los estudiantes y No de grupo.

Apreciado estudiante, después de identificados los ejercicios que se le asignaron, elimine los enunciados de los ejercicios de sus compañeros y presente el desarrollo de los mismos en el numeral 3 del presente anexo 1, Enunciados y desarrollo de los ejercicios de la tarea 2 de la unidad 2 “Dinámica y energía”. Cada estudiante debe presentar en el foro los aportes, dudas y desarrollo de los ejercicios 1 al 5 y además participar en la consolidación del informe final, según el cronograma de fechas presentado en la tabla 2: Ejercicio Definición del rol y cumplimiento de las funciones propias de este. Ejercicio 1 (simulador-video #1) Ejercicio 2. Leyes de movimiento y sus aplicaciones -Sin fricción-. Ejercicio 3. Segunda ley de Newton -fuerzas de fricción-. Ejercicio 4. Trabajo, potencia y energía.

Intervalo de tiempo en el que debe ser presentado: Definición del rol: 14 y el 20 de marzo de 2020 // Cumplimiento funciones del rol seleccionado: 14 de marzo al 10 de abril de 2020 14 y 20 de marzo de 2020 21 al 31 de marzo de 2020

Ejercicio 5 (explicación-video #2). Componente colaborativo y consolidación informe final

del

01 al 07 de abril de 2020. Comentarios a los videos # 1 y # 2 de cada uno de sus compañeros: 14 de marzo y el 07 de abril de 2020 // Consolidación de los aportes en el trabajo final (archivo comprimido) y presentación del informe final en el entorno de seguimiento y evaluación: 08 y el 10 de abril de 2020

Tabla 2. Cronograma de entrega de aportes en el foro colaborativo de la unidad.

3. Enunciados y desarrollo de los ejercicios de la tarea 2 de la unidad 2 “Dinámica y energía” A continuación, se presentan la lista de ejercicios individuales asignados por el tutor (Según la tabla 1) a cada uno de los estudiantes que conforman el grupo colaborativo. Después de que ubique los ejercicios que se le asignaron, elimine los enunciados de los ejercicios de sus compañeros y trabaje sobre este documento. NOTA: no debe presentan aportes en un formato diferente al actual anexo 1. Aclaraciones sobre la realización de los videos #1 y # 2 de los ejercicios 1 y 5, respectivamente: Al inicio de la grabación del vídeo el estudiante se presenta (nombres y apellidos, cead y programa que cursa en la universidad) y se muestra en primer plano ante la cámara del computador, durante este primer momento debe mostrar a la cámara su documento de identidad tapando su número de identificación, de tal manera que solo se vean sus nombres (se recomienda por políticas de la privacidad de la información mostrar solamente sus nombres y apellidos, sin necesidad de presentar el número del documento) En conclusión, mientras se realiza la explicación del ejercicio del trabajo realizados en los ejercicios 1 y 5, la cámara de su computador debe permanecer como una ventana flotante, de tal manera que el rostro del estudiante siempre sea visible en toda la grabación. Cada video (#1 y # 2) debe durar entre 4 y 5 minutos. En el caso particular del ejercicio 5 (video #2), responda primero las preguntas orientadoras y luego realice la explicación del desarrollo del ejercicio propuesto. De esta forma, las preguntas orientadoras le servirán de guía para realizar el ejercicio.

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Ejercicios asignados a YENSSI DANIELA CASTANEDA AGUIRRE (estudiante # 3) Ejercicio 1. (simulador-video #1) El proceso del simulador-video #1 es el siguiente. 1. Realizar la lectura Segunda ley de Newton.

2. Utilizar el simulador Fuerzas y movimiento de la Universidad de Colorado1 y completar la tabla 4. 3. Realizar un Vídeo entre 4 y 5 minutos y subirlo a un canal como YouTube o similares; en el video debe hacer las simulaciones necesarias para responder las preguntas de la tabla 4. 1. Lectura: “Segunda ley de Newton” En términos generales, la dinámica es la rama de la física que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico con respecto a las causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento (Fuerzas). El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema de operación (Ver figura 1). Las leyes o axiomas de movimiento fueron presentadas por Isaac Newton en un capítulo introductorio a los tres libros de los Principia, las cuales son la ley de la inercia, la ley de la fuerza y la aceleración y la ley de la acción y la reacción, como se evidencia en la figura 1. En la presente lectura, nos concentraremos en una breve descripción de la segunda ley o ley de la fuerza y la aceleración.

Figura 1.Generalidades de la dinámica y las leyes de movimiento de Newton.

Cuando se ve desde un marco de referencia inercial 2, la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre éste e inversamente proporcional a su masa: 1 2

Recurso tomado de https://phet.colorado.edu/es/simulations/category/physics Un marco de referencia inercial es aquel en el que se cumplen las leyes de Newton.

a ∝ F neta a ∝

1 (1) M

Si se elige una constante de proporcionalidad 1, la masa inercial, aceleración y fuerza se relacionan a través del siguiente enunciado matemático conocido como la segunda ley de Newton o ley de la aceleración:

F neta=Ma (2) Donde la fuerza neta ( F neta) es la suma vectorial de las fuerzas individuales que actúan sobre el cuerpo, siendo cada una de estas junto con la aceleración magnitudes vectoriales, es decir, magnitudes con dirección y sentido. Por lo anterior, la segunda ley de Newton usualmente, se escribe así:

Σ⃗ F =M ⃗a (3) Cuando una fuerza (F) que se aplica a un objeto o sistema físico, esta puede cambiar el estado inicial de movimiento del sistema, o lo que es lo mismo, produce cambios en la velocidad del sistema que pueden ser en la dirección o en la magnitud de la velocidad o en ambas, siendo estos cambios en la velocidad con respecto al tiempo, lo que se conoce en física como la aceleración (a⃗ ) del sistema. Un cuerpo que cae desde el reposo, en las cercanías de la tierra, ejemplifica cambio de magnitud de la velocidad sin alteración de la dirección. El movimiento parabólico de un proyectil ilustra el cambio en magnitud y dirección de la velocidad. El movimiento circular uniforme ilustra el cambio de la dirección solamente (Sepúlveda, 2012 3); en todos esos ejemplos, se dice que el sistema está acelerado. ANÁLISIS DIMENSIONAL

∑ ⃗F =m∗⃗a Segunda ley de Newton. Cuando se encierra entre corchetes rectos las expression de una ley física, se indica que se realizará el análisis dimensional de la expresión, con la cual se busca verificar y en algunos determinar las unidades de medida de alguna cantidad física.

[ ⃗F ]= [ m. ⃗a ] [ ⃗F ]=M .

L T2

Donde M (Masa), L(Longitud) y T (Tiempo) en el sistema internacional de medidas (S.I.) representan el kilogramo, el metro y el segundo respectivamente, por lo tanto, se tiene que las unidades de medida de la fuerza en el S.I. están determinadas por:

3

Alonso Sepúlveda Soto. (2012). Los conceptos de la Física. Evolución histórica 3ª edición Medellín, Colombia: Universidad de Antioquía.

m s

[ ⃗F ]=k g . 2 =N ( Newton)

Se tiene entonces que el Newton (N), es la unidad de la fuerza en el sistema internacional, en honor a Isaac Newton4 (1642-1727) Método Newtoniano Para analizar teóricamente el movimiento de un sistema mecánico desde el punto de vista de los agentes que lo producen, se aplica la metodología newtoniana; en este procedimiento es necesario tener en cuenta el siguiente procedimiento: 1. Identifique las fuerzas que actúan sobre el sistema y realice el diagrama de cuerpo libre (D.C.L.) para cada una de las masas que conforman el sistema físico, esto significa que se debe realizar un D.C.L. por cada masa del sistema. Sugerencia: se recomienda que uno de los ejes del sistema de referencia (Plano cartesiano), sea paralelo a la dirección del desplazamiento del objeto, con el fin que disminuir la extensión en los cálculos. 2. Plantear la segunda ley de Newton para cada una de las masas. NOTA: Se debe plantear la segunda ley de Newton a cada masa de manera independiente para cada eje, esto significa que, si sobre una masa actúan fuerzas sobre dos ejes diferentes, entonces, para cada eje se debe plantear la segunda ley de Newton y, por lo tanto, para esa masa se tendría dos ecuaciones de movimiento, una por cada eje. 3. Resolver el sistema de ecuaciones resultante, y finalmente interpretar los resultados.

2. Simulador “Fuerzas y movimiento” En la tabla 3 se presentan dos tutoriales, el primero de ellos muestra el paso a paso de cómo se utiliza el simulador y segundo explica cómo se genera el enlace de la grabación del vídeo. Descripción

Enlace vídeo explicativo

Enlace página del recurso

Simulador “Fuerzas y movimiento”

https://youtu.be/ZoU1S-YdEl4

https://phet.colorado.edu/es/simul ation/legacy/forces-and-motion

Screencast-o-matic para la grabación y generación del enlace del vídeo.

https://youtu.be/QgB-Q7Ic-d0

https://screencast-o-matic.com/

Tabla 3. Vídeo tutoriales que explican el proceso para utilizar el simulador y para generar el enlace de grabación del vídeo.

Descripción del proceso: a) Ingresar al simulador: https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/forces-and-motion b) Seleccione la ventana “Gráficas” c) Haga clic en la gráfica de “velocidad” d) En el recuadro “Vectores” active las opciones de Fuerza y Fuerza Neta”. 4

Físico, filósofo, teólogo, inventor, alquimista y matemático inglés (1642-1727) quien realizó significativos aportes en física mecánica, cálculo infinitesimal, luz y óptica entre otras ramas del conocimiento.

e) f) g) h)

Haga clic en la opción “playback y coloque el movimiento en lento. En la opción “Elige objeto” seleccione el Cajón pequeño. Por defecto en el recuadro “Fricción” aparece la superficie con madera, déjelo así. Coloque la posición del objeto en -6.0 m, para ello digite “-6” en el recuadro de la “Posición del objeto” i) Con el mouse incremente el valor de la “fuerza aplicada” hasta que el vector Fuerza neta (Color verde) sea levemente visible en el diagrama de fuerzas que aparece sobre el objeto. j) En el recuadro inferior seleccione “GRAB”, inicie el lanzamiento y deténgalo antes de que el objeto golpee el muelle (resorte) k) Haga clic en el botón “Reiniciar todo” después en el recuadro “Fricción” seleccione la opción “Hielo (sin fricción) y repita los procesos de los literales h) al k) l) Responda las preguntas formuladas en la tabla 4. NOTA: En el vídeo graba las simulaciones realizadas para responder únicamente las preguntas de la tabla 4. Con base en el trabajo realizado en el simulador y la revisión de la 1. Lectura: “Segunda ley de Newton” responda y justifique las preguntas asignadas en la tabla 4. Además, copie el enlace de grabación del vídeo. Preguntas que debe responder en el vídeo y justificar utilizando el simulador a) ¿Cuáles son los valores de la fuerza aplicada y la fuerza de fricción? Responda esta pregunta para el caso de la superficie de madera y para el caso de la superficie de hielo. Respuestas (a) TIPO DE FUERZA SUPERFICIE DE MADERA SUPERFICIE DE HIELO Fuerza aplicada 535,534 N 59,504 N Fuerza de fricción -294 N 0N b) ¿cuál el valor de la fuerza neta y como se obtiene este valor a partir de los valores de la fuerza aplicada y la fuerza de fricción? Responda esta pregunta para el caso de la superficie de madera y para el caso de la superficie de hielo. Respuestas (b)

Una fuerza su abreviatura es F es una interacción de un cuerpo sobre otro, su unidad de medida es el Newton, en honor a quien la descubre, su abreviatura es N

Fneta=∑ fuerzas En este caso es la suma de la fuerza aplicada masla fuerza de friccion MADERA Fneta=535,534 N + (−294 N ) =su fuerza netaes 241,534 NewtonHIELO Fneta=59,504 N +0 N=59,504 Newton=su fuerza netaes nula c) Determine la pendiente de la gráfica de velocidad contra tiempo. Utilice los botones

y

para aumentar y reducir la escala de los ejes de la gráfica respectivamente. Responda esta pregunta para el caso de la superficie de madera y para el caso de la superficie de hielo. Respuestas (c)

MADERA :m=

y 2− y 1 3,6−0 3,6 7,0−0 7,0 =m= = m=0,41HIELO :m= =m= =m=1,67 x 2−x 1 8,7−0 8,7 4,2−0 4,2

d) ¿Qué tipo de gráfica se obtuvo en la relación velocidad contra tiempo? ¿Qué tipo de movimiento representa la gráfica de velocidad contra tiempo mostrada en el simulador? ¿Cuál es el comportamiento de la velocidad del objeto a medida que el tiempo cambia? Responda estas preguntas para el caso de la superficie de madera y para el caso de la superficie de hielo. Respuestas (d) e) Presente dos conclusiones con respecto a los resultados obtenidos en las preguntas a) a la d). Respuestas (e)

-

La fuerza de friccion es una fuerza negativa La fuerza neta es la que hace que se mueva un objeto

Enlace de grabación del vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=gD_CAS-kI-

c&list=LLTHR3v1qhnLcb7NQwqyLeHg&index=2&t=0s Tabla 4. Respuestas a las preguntas formuladas con base en el trabajo realizado en el simulador y la lectura asignada.

Ejercicio 2. Leyes de movimiento y sus aplicaciones -Sin fricción- (Estudiante # 3) El día 15 de enero de 2014 se realiza una inspección a la estación antigua y desolada de ferrocarril, encontrando en el interior una superficie plana y horizontal, que no presenta fricción. Uno de los elementos encontrados en esa superficie, es un cubo de madera, al cual se le toman los datos de posición y su masa de 0,006 kg. Se realiza una inspección posterior al lugar, el día 15 de enero de 2018 y se encuentra que el cubo de madera está a 8,00 cm de la posición marcada en la primera visita. A partir de la anterior información: A. Presente el diagrama de cuerpo libre de las fuerzas que actúan sobre la caja.

B. Aplique y presente el método newtoniano para determinar el valor de la fuerza promedio en Newton presentó el viento durante el tiempo transcurrido entre las visitas

Primero buscamos la aceleración d=a .t 2 /2 El tiempo fue de 4 años que son 1.26 x 108 segundos entonces :

0.08 m=a.( 1.26 x 108 s)2 /2 a=1.00 x 10−17 m/s 2 Aplicamos la segunda ley de Newton f =m . af =( o ,oo 6 Kg ) . ¿ f =6.00 x 10−20 N ; esta sale siendola fuerza promedio C. Aplique y presente el método newtoniano para determinar el valor de la inclinación que debería tener la superficie para que se produzca la misma fuerza sobre el cubo.

En este caso aplicamos la teoría de plano inclinado tal que: m . g . sen ( x )=m. ag . sen ( x )=a sen ( x ) =a/ g x=arcsen ¿ x ¿ 5.84 x 10−17 grados :es decir ; el angulo debe tender a ser nulo D. Presente la temática y/conceptos relacionados con el desarrollo del ejercicio.

La Segunda Ley de Newton también conocida como Ley Fundamental de la Dinámica, es la que determina una relación proporcional entre fuerza y variación de la cantidad de movimiento o momento lineal de un cuerpo. Dicho de otra forma, la fuerza es directamente proporcional a la masa y a la aceleración de un cuerpo. Ejercicio 3. Segunda ley de Newton -fuerzas de fricción- (Estudiante # 3) El coeficiente de rozamiento estático (sin movimiento) entre la caja y el suelo es de μ s=0,760 y el coeficiente de fricción cinético (en movimiento) de μ k=0.45. Sí la caja tiene una masa de 93,0 kg y se encuentra en una superficie horizontal, determine: A. el diagrama de cuerpo libre de las fuerzas que actúan sobre la caja.

Para este caso están trabajando 4 fuerzas: La fuerza normal (N) La fuerza de Peso (P) La fuerza externa (Fext) La fuerza de roce (Froce) Además, se debe definir la dirección de las fuerzas en este caso las positivas van a la derecha.

B. Aplique y presente el método newtoniano para determinar el valor de la fuerza externa necesaria para hacer mover la caja en cada una de las siguientes situaciones: i. Antes de iniciar el movimiento.

Para este caso el método newtoniano son las sumatoria de las fuerzas, usando el diagrama del cuerpo libre esto es: ∑Fx=Fext-Froce=m*a                 (Ecuación 1) ∑Fy=N-P=0                                (Ecuación 2) La formula de la fuerza de roce generalmente es la siguiente: Froce=N*μ El μ dependerá si el cuerpo está en movimiento será μ cinético pero si NO TIENE EL CUERPO MOVIMIENTO será μ estático. De la ecuación 2: N=P=m*g Por lo tanto: Froce=m*g*μ Sino tiene movimiento estamos con un μ estático y la aceleración es cero, es decir que la ecuación 1 queda: ∑Fx=Fext-Froce=m*a =0 Fext=Froce=m*g*μs Fext=(93Kg) *(9,8m/s 2)(0,760)=692,66 N

ii.

Si se mueve con velocidad constante.

Para este caso ya el cuerpo está en movimiento, por lo tanto, se usa una fricción cinética, pero la velocidad es constante por lo tanto NO HAY ACELERACIÓN: ∑Fx=Fext-Froce=m*a =0 Fext=Froce=m*g*μk Fext=(93Kg) *(9,8 m/s 2)(0,45) = 410,13 N iii.

Si se mueve con aceleración constante de 8,00 m/s2. Acá hay movimiento del cuerpo y fricción cinética con aceleración, por lo tanto:

∑Fx=Fext-Froce=m*a Fext=Froce+m*a=m*g*μk+m*a Fext=(93Kg) *(8,00 m/s 2)(0,45) +(93kg) *(8,00 m/s 2)= 1.078,8 N C. Realizar un análisis en el que compare las diferencias entre las magnitudes de las fuerzas externas en las tres situaciones.

La diferencia radica en el tipo de movimiento del cuerpo es decir hay ciertas variables: - movimiento constante - Movimiento acelerado Además del tipo de fricción que aplica a cada caso - Fricción estática - Fricción cinética Ejercicio 4. Trabajo, potencia y energía (Estudiante # 3) Un estudiante de la UNAD desea desplazar la caja de herramientas del laboratorio de física general cuya forma es cubica y tiene una masa de 12,0 kg, el estudiante decide empujar la caja 3,00 m con velocidad constante. El coeficiente de fricción cinético entre el piso del laboratorio y la caja es de 0,106, y, la fuerza horizontal aplicada por el estudiante fue de 13,0 N. A partir de la anterior información: A. presente el diagrama de cuerpo libre de las fuerzas que actúan sobre la caja.

B. Presente el cálculo para determinar el trabajo realizado por la fuerza horizontal que aplica el estudiante.

W =f . d .cos 0W =13 N . 3 m. cos 0=39 J C. Presente el cálculo para determinar el trabajo realizado por la fuerza de fricción.

W =f . d .cos 180W =13 N . 3 m. cos 180=−39 J D. Presente el cálculo para determinar el trabajo realizado por el peso y la normal. evidenciamos que el trabajo es nulo debido a que el peso tiene la fuerza, pero esta se conserva ya que depende de su desplazamiento horizontal E. Presente el cálculo para determinar el trabajo neto

Wt=39+ (−39 )=0 F. Presente el cálculo para determinar la rapidez final con la que se desplaza la caja de herramientas.

Para determinar la velocidad se debe hacer uso de la energía cinética W_(total)=K_f-Ko=(1/2)*m*(v_f)^3-(1/2)*m*(v_o)^3 Considerando que parte del reposo esto es: K_f=W_total=76,5 J=(1/2)*m*(v_f)^3 Vf=√ 229=¿15,13 m/s Ejercicio 5. (explicación-video #2_Estudiante 3) Preguntas orientadoras:

1. ¿Cuáles es la unidad de medida de la potencia en el S.I. y cuales variables la componen?

El Sistema Internacional de Unidades es el sistema de unidades que se usa en casi todos los países del mundo. Está constituido por siete unidades básicas: Estas unidades básicas del SI y sus magnitudes físicas son el metro para la longitud, el kilogramo para la masa, el segundo para el tiempo, el amperio para la intensidad de corriente eléctrica, el kelvin para la temperatura, la candela para la intensidad luminosa y el mol para la cantidad de sustancia, además de muchas unidades derivadas de las cuales veintidós tienen nombres especiales, prefijos para denotar múltiplos y submúltiplos de las unidades y reglas para escribir el valor de las magnitudes. http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/teoria/A_Franco/uni dades/unidades/unidades.htm 2. ¿Cuál es la diferencia entre el coeficiente de fricción estático y dinámico y bajo qué condiciones se aplica?

El rozamiento estático se da cuando ambos cuerpos están sometidos a fuerzas de desplazamiento, pero todavía no han provocado un movimiento relativo de los cuerpos entre sí. Se habla de rozamiento dinámico cuando un cuerpo se desplaza sobre otro cuerpo, provocando un rozamiento o una fricción. Dicha fricción será mayor cuanto mayor sea la rugosidad de las dos superficies que rozan entre sí y también cuanto mayor sea la fuerza con la que se presionan dichas superficies entre sí. La fuerza de rozamiento dinámico es una fuerza física (fuerza activa) y es proporcional a la fuerza normal FN. La constante de proporcionalidad se denomina índice de rozamiento estático μS. Este depende del material y de las características de la superficie del correspondiente cuerpo. Cuando la fuerza incidente supera a la fuerza de adherencia máxima, un cuerpo comienza a deslizarse. Al calcular el rozamiento, se aplica lo siguiente: el índice de rozamiento dinámico μK suele ser menor que el índice de rozamiento estático μS. 3. ¿Cómo se expresa matemáticamente el sistema de fuerzas del enunciado en base a las leyes de Newton?

dv

∑ F=0↔ dt =0

4. Para una fuerza constante, ¿cómo se expresa matemáticamente el trabajo y su unidad de medida?

W =F → . ∆ r →=F . ∆ r .cos φ=F . ∆ s . cosφ Donde: - W es el trabajo realizado por la fuerza. UDM (Unidad de medida) en el SI (Sistema Internacional) es el Julio (J) - F es una fuerza constante. UDM en el SI es el Newton (N) - ∆ r → es el vector de desplazamiento del cuerpo. UDM en el SI es el metro - ∆ s es el espacio recorrido por el cuerpo. Dado que el movimiento es rectilíneo, coincide con el modulo del vector desplazamiento ∆ r . UDM en el SI es el metro - φ es el ángulo que forman la fuerza y el desplazamiento experimentado por el cuerpo. UDM en el SI es el radian (rad) 5. ¿Bajo qué condiciones se suman cantidades vectoriales y escalares?

Pueden ser las condiciones; bajo el módulo, la dirección y el sentido, para sumar cantidades vectoriales y escalares, ejemplo: - Al sumar dos vectores A y B, procedemos de manera grafica y el resultado es el vector R

Enunciado del ejercicio: Una retroexcavadora de 6,26 x 103 kg, tiene una potencia bruta de 6,42 x 104 Watt y una velocidad máxima de operación de 8,11 m/s. A partir de esta información:

A CONTINUACION ORGANIZO LOS VALORES QUE ME HAN DADO PARA RESOLVER TODOS LOS EJERCICIOS m=6,26 x 103 Kg P=6,42 x 10 4 Watt V =8,11

m μ desierto=0,290μ selva=0,620μ tundra=0,056 s

Fuerza efectivas :d . desierto=2,94 x 10 4 md . selva=2,26 x 104 md . tundra=2,44 x 103 m A. Determine la fuerza que realiza la retroexcavadora. Se requiere que la retroexcavadora tenga la fuerza suficiente para abrir carretera en 3 diferentes terrenos, desierto, selva y tundra, cada terreno presenta una resistencia al avance de la retroexcavadora determinado por el coeficiente de fricción cinético, desierto 0,290, selva 0,620 y tundra 0,056. A partir de esta información determine:

Formula de potencia P=F .V Se despeja la fuerza

P F= F= V

6,42 x 104 Watt F=7916,15 m 8,11 s

B. las fuerzas efectivas que realiza la maquinaria en cada terreno.

Si cada terreno presenta una distancia diferente, el desierto tiene una extensión de 2,94 x 104 m, la selva 2,26 x 104 m y la tundra 2,44 x 103 m, entonces:

Solución de acuerdo a la fórmula: Fr ( LUGAR ) =m. g . μ 1 m FrDesierto=6,26 x 103 Kg . 9,8 2 .0,290 FrDesierto=17790,92 N s FrSelva=6,26 x 103 Kg .9,8

m . 0,620 FrSelva=38035,76 N s2

FrTundra=6,26 x 103 Kg. 9,8

m .0,056 FrTundra=3435,49 N s2

C. Determine el trabajo parcial que realiza la maquinaria en cada terreno y

El trabajo parcial que realiza la maquinaria en cada terreno eso: W =Fr . d WDesierto=17790,92 N . 2,94 x 10 4 mWDesierto=523 053 048 Joules WSelva=38035,76 N . 2,26 x 104 mWSelva=859608 176 Joules WTundra=3435,49 N . 2,44 x 103 m WTundra=8 382 595,6 Joules D. el trabajo total que realiza la maquinaria en todo el recorrido.

El trabajo total que realiza la maquinaria todo el recorrido es: WTotal=WDesierto +WSelva+WTundraWTotal=523 053 048 J +859 608 176 J +8 382595,6 J WTotal=1.391 .043 .819,6 J Elementos que debe contener el video del ejercicio 5 – video # 2 1. 2. 3. 4. 5.

Lectura completa del enunciado. Representación gráfica (si se requiere). Indicar los conceptos que se requieren para el desarrollo del ejercicio. Indicar las variables que brinda el enunciado. Indicar las ecuaciones que usa y definir cada uno de los términos.

6. 7. 8.

Indicar los despejes u operaciones algebraicas. Mostrar el procedimiento paso a paso para su desarrollo Análisis físico de los resultados.

Formato del video: Contenido en forma de guion técnico, especificando los elementos necesarios para la realización del video, como imágenes, sonido y texto a mostrar en un lapso de 5,5 min (330 segundos) o.

Escena

Imagen

Sonido

Texto

Tiemp o (seg)

1

Lectura completa enunciado

Cámara con ventana flotante con vista al estudiante mostrando identificación

Presentación del estudiante y lectura del enunciado

Enunciado presentado en ventana flotante

60

2

Representación gráfica

Cámara con ventana flotante con rostro del estudiante y pantalla del PC

Explicación presentado

del

texto

Bosquejo, dibujos o diagramas de fuerza que muestren análisis realizado

15

3

Conceptos presaberes

y

Cámara con ventana flotante con rostro del estudiante y pantalla del PC

Explicación presentado

del

texto

Conceptos teóricos y presaberes estudiados para iniciar la solución del problema

90

4

Variables dadas en el enunciado

Cámara con ventana flotante con rostro del estudiante y pantalla del PC

Explicación de variables dadas

las

Exposición explícita de la variables dadas por el enunciado

15

5

Ecuaciones a usar y definir nomenclatura

Cámara con ventana flotante con rostro del estudiante y pantalla del PC

Argumentación del uso de ecuaciones físicas para la solución de este ejercicio

Ecuaciones físicas a usar a partir de los conceptos teóricos y pre saberes estudiados

15

6

Operaciones algebraicas y despejes

Cámara con ventana flotante con rostro del estudiante y pantalla del PC

Explicación presentado

texto

Presentación y desarrollo paso a paso de las operaciones realizadas

90

8

Análisis y conclusiones del resultado

Cámara con ventana flotante con rostro del estudiante y pantalla del PC

Argumentación de la coherencia del resultado, conclusión de la solución

Exposición explícita de las variables y resultado numérico obtenido y respuestas a las preguntas orientadoras.

45

9

del

del

TIEMPO TOTAL

330

El video debe ser grabado por medio de una herramienta que permita utilizar cámara, voz y pantalla; Se sugiere Loom, Camtasia, Screencast-o-Matic. La grabación debe enfocar el rostro durante todo el vídeo, a su vez se debe compartir pantalla donde se muestre el ejercicio en Word con el procedimiento. LINK DEL VIDEO:

https://www.youtube.com/watch? v=JARxDACI820&list=LLTHR3v1qhnLcb7NQwqyLeHg&index=2&t=0s