2. Una caja de
2. Una caja de 40.0 kg, inicialmente en reposo, se empuja 5.00 m a 40.0 kg, inicialmente en reposo, se empuja 5.00 m a lo largo de unlo largo de un suelo horizontal rugoso, con una fuerza constante horizontal aplicada de 130 suelo horizontal rugoso, con una fuerza constante horizontal aplicada de 130 N.N. l coeficiente de fricci!n entre la
l coeficiente de fricci!n entre la caja " el suelo es caja " el suelo es 0.300. ncuentre# a$ el tra%ajo0.300. ncuentre# a$ el tra%ajo in&ertido por la fuerza aplicada, %$ el aumento en energ'a interna en...
in&ertido por la fuerza aplicada, %$ el aumento en energ'a interna en... mostrarmostrar
m(s
m(s Una caja de 40.0 kg, inicialmente en reposo, se empuja 5.00 m a Una caja de 40.0 kg, inicialmente en reposo, se empuja 5.00 m a lo largo delo largo de un suelo horizontal rugoso, con una fuerza constante horizontal aplicada de un suelo horizontal rugoso, con una fuerza constante horizontal aplicada de 130130 N. l coeficiente de fricci!n en
N. l coeficiente de fricci!n entre la caja " el suelo es 0.3tre la caja " el suelo es 0.300.00. ncuentre#
ncuentre#
a$ el tra%ajo in&ertido por la fuerza aplicada, a$ el tra%ajo in&ertido por la fuerza aplicada, %$ el aumento en energ
%$ el aumento en energ'a interna en el sistem'a interna en el sistema caja)a caja) suelo como resultado de la fricci!n,
suelo como resultado de la fricci!n,
c$ el tra%ajo in&ertido por la fuerza normal, c$ el tra%ajo in&ertido por la fuerza normal,
d$ el tra%ajo in&ertido por la fuerza gra&itacional, d$ el tra%ajo in&ertido por la fuerza gra&itacional, e$ el cam%io en energ'a cin*tica de la caja "
e$ el cam%io en energ'a cin*tica de la caja " f$ la rapidez final de la caja.
f$ la rapidez final de la caja.
a$
a$ +i la fu+i la fuerza es erza es constconstante " pante " paralelaralela al desa al desplazamplazamiento diento d.. l tra%ajo - in&ertido por la fuerza es#
l tra%ajo - in&ertido por la fuerza es# - /d 130 N /5.0 m 50 joule$ - /d 130 N /5.0 m 50 joule$ %$ l tra%ajo total -
%$ l tra%ajo total - se ha empleado en aumentse ha empleado en aumentar la energ'a interna iar la energ'a interna i del sistema " la energ'a cin*tica c de la caja.
del sistema " la energ'a cin*tica c de la caja.
a energ'a interna generada de%ida al fricci!n esta dada por# a energ'a interna generada de%ida al fricci!n esta dada por# i m /g / /d es el coeficiente de fricci!n$
i m /g / /d es el coeficiente de fricci!n$ i 40 kg / .6 m7s8 / 0.3 / 5m 566 joule$ i 40 kg / .6 m7s8 / 0.3 / 5m 566 joule$ c$ a uerza n nor
c$ a uerza n normal al desplazamiento, no realiza tra%ajo por sermal al desplazamiento, no realiza tra%ajo por ser perpendicular al mismo
perpendicular al mismo d$ 9ado :ue no hu%o
d$ 9ado :ue no hu%o &ariaci!n en altura de la caja &ariaci!n en altura de la caja desplazamientodesplazamiento horizontal$ l tra%ajo de la fuerza gra&itatoria es nulo.
horizontal$ l tra%ajo de la fuerza gra&itatoria es nulo. e$ ;or lo e<presado en %$ e$ ;or lo e<presado en %$ - i = c despejando c - i = c despejando c c - >i 50 > 566 2 c - >i 50 > 566 2
a &ariaci!n de energ'a cin*tica ha sido de 2 a &ariaci!n de energ'a cin*tica ha sido de 2
f$ 9ado :ue la energ'a cin*tica est( dada por# c 172$ /m /&8 9onde & es la rapidez final$ 9espejando & " sacando la ra'z
& ?2/c 7m$ ?72 /2 740 kg$ 1.@ m7s.
Una bala de 10.0 g se dispara en
un bloque de madera fijo (m=5.00
kg). La bala se incrusta en
elbloque. La rapidez de la
combinacin bala m!s madera
inmediatamente despu"s la
colisin es0.#00 m$s. %&u!l fue la
rapidez original de la bala'
RESUMEN
ara resoler este ejercicio se
debe tener la concepcin de
+colisiones, para lo cual se define
como momento lineal o cantidad
de moimiento de un objeto
demasa que se muee con elocida
d como el producto de su masa po
r su elocidad.-esglosando en
t"rminos de sus componentesara
este caso el coque es de
tipo /perfectamente inel!stico/
(o /totalmente inel!stico/)
cuandodisipa toda la energa
cin"tica disponible, es decir,
cuando el coeficiente de
restitucin ale cero.n tal caso,
los cuerpos permanecen unidos
tras el coque, moi"ndose
solidariamente (con lamisma
elocidad).La energa cin"tica
disponible corresponde a la que
poseen los cuerpos respecto al
sistema dereferencia de su
centro de masas. 2ntes de la
colisin, la ma+or parte de esta
energa correspondeal objeto de
menor masa. 3ras la colisin, los
objetos permanecen en reposo
respecto al centro demasas del
sistema de partculas. La
disminucin de energa se
corresponde con un aumento
enotra(s) forma(s) de energa, de
tal forma que el primer principio
de la termodin!mica se cumple
entodo caso. Una colisin
inel!stica es aquella en la que la
energa cin"tica total del sistema
4 es lamisma 2ntes + despu"s
de la colisin aun cuando se
consere la cantidad de
moimiento delsistema.-ando
claridad al tema se puede
decir que para las &olisiones
perfectamente
inel!sticas6&onsidere dos partcul
as de masas que se mueen con e
locidades iniciales +a lo largo de
la misma lnea recta
Las dos partculas cocan de frente, quedan unidas +
luego se mueen con alguna
elocidadcom7n despu"s de la colisin. 8a que la cantidad d
e moimiento de un sistema aislado seconsera en cualquier
colisin, se puede decir que la cantidad de moimiento total
antes de lacolisin es igual a la cantidad de moimiento
total del sistema compuesto despu"s de la colisin62l
resoler para la elocidad final se obtiene9e puede
considerar tambi"n que en el momento que las dos
partculas cocan de frente, sequedan pegadas + luego se
mueen con elocidad final
V
F
despu"s de la colisin. -ebido a que lacantidad de
moimiento de un sistema aislado se consera en cualquier
colisin, podemos decirque la cantidad total de moimiento
antes de la &olisin es igual a la cantidad total de
moimientodel sistema combinado despu"s de la colisin. l
momento total del sistema antes del lanzamientoes cero.l
momento total del sistema despu"s del lanzamiento es cero
A través de una manguera contra incendios de 6.35 cm de diámetro circula agua a una relación de 0.012 0 m3/s. La manguera termina en una boquilla de 2.20 cm de diámetro interior. !uál es la ra"ide# con la que el agua sale de la boquilla$
%es"uesta& 'a( que tener en cuenta que la relación de 0.0120 m 3/s es el mismo caudal )ntonces "ara *allar la ra"ide# con la que sale el agua de la boquita tendr+amos que "asar el diámetro de la boquilla a metros cuadrados, "orque se divide el caudal sobre la sesión de la boquilla. -iámetro 2.20 cm 0.022 m s "i1/2d
%eem"la#amos "i0.50.022 2 3.0.000121 m 2 4 !audal / s s=π ∗(1/2d)2 s=¿ "i ¿(1/2d)2 0.25 0.000484 000
16. Una mujer de 50.0 kg se equilibra sobre un par de zapatillas con tacón de aguja. Si el tacón es circular y tiene un radio de 0.500 cm, qu! presión ejerce sobre el piso"
#$%S&'(
La presión se define como fuerza por unidad de
área. Para describir la influencia sobre
elcomportamiento de un fluido, usualmente es
más conveniente usar la presión que la fuerza.
Launidad estándar de presión es el Pascal, el cual
es un Newton por metro cuadrado.
Para un objeto descansando sobre una superficie, la fuerza que presiona sobre la superficie es el peso del objeto, pero en distintas orientaciones, podría tener un área de contacto con la superficie diferente y de esta forma ejercer diferente
