3.trabajo y energia particula

TEMA: TRABAJO Y ENERGANOTA:

ALUMNO:

CONTROL DE LECTURA N:CODIGO:FECHA:03/05/12CLAVE:

En una masa de 0.5 kg se desliza por una varilla exenta de rozamiento y situada en un plano vertical, segn se indica en la figura. La longitud natural del resorte es l0 = 250mm, la constante del resorte es k = 600N/m y la distancia d = 800mm. Si se suelta dicha masa partiendo del reposo cuando b = 300mm, determinar su celeridad en las posiciones A y B.

Solucin:


ALUMNO:



ALUMNO:


En una masa de m kg se desliza por una varilla exenta de rozamiento y situada en un plano vertical, segn se indica en la figura. La longitud natural del resorte es l0 = a, la constante del resorte es k y la distancia d. Si se suelta dicha masa partiendo del reposo cuando tiene una distancia b, determinar su celeridad en las posiciones A y B.

Solucin:


ALUMNO:



ALUMNO:


Un cubo de hielo que est en equilibrio sobre una pelota de playa sufre una perturbacin y comienza a deslizarse. La masa del cubo es de 20g y el radio de la pelota 300mm. Tmese nula la energa potencial en el centro de la pelota .a) Calcular la energa cintica T, la energa potencial V, la energa mecnica E = T + V y la fuerza normal N entre la pelota y el cubo de hielo, todo en funcin del ngulo ( , A qu ngulo max perder contacto el cubo con la pelota?b) Calcular el movimiento (y en funcin de x) del cubo de hielo a partir del instante en que se suelta hasta que llega al suelo.

Parte a.- La fuerza Normal N no realiza trabajo. El fuerza W (peso) tieneunpotencial, el cerode la energapotencialgravitacionalse fija enelcentro de la bola donde =90.Elteorema de las fuerzasdar: Ti + Vi +U = Tf + Vf

Entonces:

Aunquela fuerza normalno realiza trabajo,se puede relacionar conla velocidadutilizandola componente normalen la segunda leyde Newton:

El cubo de hielo se detendr siguiendo el contorno de la bola cuando la fuerza normal llega a cero, es decir, cuando:


ALUMNO:


Parte b.-Adems con mximo, en ese momento ocurre que:

Despus de este punto el cubo de hielo, fluye por la trayectoria definida por:

TEMA TRABAJO Y ENERGANOTA:

ALUMNO:


Un cubo de hielo que est en equilibrio sobre una pelota de playa sufre una perturbacin y comienza a deslizarse. La masa del cubo es de m gramos y el radio de la pelota r mm. Tmese nula la energa potencial en el centro de la pelota .a) Calcular la energa cintica T, la energa potencial V, la energa mecnica E = T + V y la fuerza normal N entre la pelota y el cubo de hielo, todo en funcin del ngulo ( , A qu ngulo max perder contacto el cubo con la pelota?b) Calcular el movimiento (y en funcin de x) del cubo de hielo a partir del instante en que se suelta hasta que llega al suelo.

Parte a.- La fuerza Normal N no realiza trabajo. El fuerza W (peso) tieneunpotencial, el cerode la energapotencialgravitacionalse fija enelcentro de la bola donde .Elteorema de las fuerzasdar: Ti + Vi +U = Tf + Vf

Entonces:

Aunquela fuerza normalno realiza trabajo,se puede relacionar conla velocidadutilizandola componente normalen la segunda leyde Newton:

El cubo de hielo se detendr siguiendo el contorno de la bola cuando la fuerza normal llega a cero, es decir, cuando:


ALUMNO:


Parte b.-Adems con mximo, en ese momento ocurre que:

Despus de este punto el cubo de hielo, fluye por la trayectoria definida por:


ALUMNO:


Los dos bloques estn unidos mediante un hilo inextensible y sin peso. Se sueltan, partiendo del reposo, cuando el resorte esta indeformado. Los coeficientes de rozamiento esttico y cintico valen 0.3 y 0.2 respectivamente. Para el ulterior movimiento, determinar:

a. La mxima velocidad de los bloques y el alargamiento que, en esa condicin, sufre el resorte. b. La mxima distancia que recorrer el bloque de 10kg, hacia abajo, por el plano inclinado.

Solucin: La fuerza normal son:

:

:

Y las fuerzas de friccin son:


ALUMNO:


Cuando el bloque de 5kg se mueve hacia la derecha a una distancia , el bloque de 10kg se mueve hacia abajo por la pendiente a la misma distancia y a la misma velocidad. Ni NA, NB, ni el peso del bloque de 10kg hacen trabajo; la tensin es una fuerza interna, su trabajo se cancela cuando las ecuaciones de trabajo-energa para los dos bloques se suman. El trabajo realizado por el resto de fuerzas es:

Por lo tanto la ecuacin de trabajo-energa da:

a. La mxima velocidad ocurre cuando ; que es,

b. El desplazamiento mximo se produce cuando :


ALUMNO:


Los dos bloques estn unidos mediante un hilo inextensible y sin peso. Se sueltan, partiendo del reposo, cuando el resorte esta indeformado. Los coeficientes de rozamiento esttico y cintico valen 0.a y 0.b respectivamente. Para el ulterior movimiento, determinar:

a. La mxima velocidad de los bloques y el alargamiento que, en esa condicin, sufre el resorte. b. La mxima distancia que recorrer el bloque de B kg, hacia abajo, por el plano inclinado.

Solucin: La fuerza normal son:

:

:

Y las fuerzas de friccin son:


ALUMNO:


Cuando el bloque de A kg se mueve hacia la derecha a una distancia , el bloque de B kg se mueve hacia abajo por la pendiente a la misma distancia y a la misma velocidad. Ni NA, NB, ni el peso del bloque de B kg hacen trabajo; la tensin es una fuerza interna, su trabajo se cancela cuando las ecuaciones de trabajo-energa para los dos bloques se suman. El trabajo realizado por el resto de fuerzas es:

Por lo tanto la ecuacin de trabajo-energa da:

a. La mxima velocidad ocurre cuando ; que es,

Para hallar le velocidad mxima remplazamos el en la ecuacin de la velocidad:

b. El desplazamiento mximo se produce cuando :

3.trabajo y energia particula

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