Guia_ABP_U2_100413

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

Escuela de Ciencias Bsicas, Tecnologa e Ingeniera

Gua ABP unidad 2 Curso: Fsica General Director: Victor Bohrquez

Temticas que se revisarn:

Unidad 2 del curso: Profundizacin en mecnica.

Temas: Energa de un sistemaConservacin de la energa

Cantidad de movimiento lineal y colisiones

Breve estudio de la presin

Dinmica de fluidos

Estrategia de aprendizaje propuesta: Aprendizaje Basado en problemas.

Peso evaluativo: Ver agenda del curso

Producto(s) esperado(s): Informe con los problemas resueltos, documento PDF: trabajo de construccin gru

que incluya portada, objetivos, Propuesta y justificacin a los problemas planteados, conclusiones y referenci

una presentacin en power point, y un resumen individual en formato pdf.

Detalle de los productos:

Producto esperado 1:Informe en archivo PDF, el informe debe llamarse grupo_problema_2; ejemplel grupo es el nmero 54, el archivo deber llamarse 54_problema2. (tem ii, iv,v,vi y vii) (solo una

persona por grupo subir este producto)

Producto esperado 2:la presentacin en power point, prezi u otro. (tem iii) (solo una persona por grsubir este producto)

Producto esperado 3:Evidencia del resumen individual. (tem i)Cronograma de las actividades: vence el 28 de abril de 2014.

Objetivo del Trabajo Colaborativo:

Evaluar e implementar la teora vista durante el desarrollo del curso. Abordar los temas de la unidad uno del curso desarrollando problemas propuestos.

Desarrollar habilidades inter-personales para lograr un desempeo alto en equipo colaborativo. Establecer y defender posiciones con evidencias y argumentos slidos

Actividad a realizar:

En esta actividad el grupo va a escoger solo 5 problemas de la lista que se les sugiere al final de la gua, a

partir de estos 5 problemas van a realizar una sera de actividades cognitivas (tem i, ii, iii, iv, v, vi y vii)

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i. Individual: Cada vez que un estudiante intenta resolver un problema, este hace la lectura de conceptopregunta a su tutor para que le oriente donde encontrar la mejor informacin para dar solucin al prob

En este punto cada estudiante escoge solo un problema de la lista que se le entrega al final de la gua,

debe resolverlo, solo debe hacer un resumen de aquellos conceptos que necesita para resolver este

problema (conceptos, formulas, etc).En la lista de problemas que se entrega al final de la gua, usted podr verificar que la lista se encuentr

dividida en diferentes temas, lo ideal es que los temas escogidos no se repitan por estudiante, por ejem

si el compaero Juan escogi el tema conservacin de la energa, el compaero Carlos debe escoger o

diferente por ejemplo dinmica de fluidos. (Solo un problema por estudiante)

ii. Grupal: De forma colaborativa renen los resmenes realizados en el punto anterior, teniendo en cuenque el consolidado no sobrepase las 5 pginas.

iii. Grupal: Como ya tienen un resumen de los conceptos y formulas necesarias para resolver los 5 probleque seleccion el grupo, escoger de forma colaborativa uno de estos problemas (solo un problema) y

transformar en una presentacin indicando los pasos de forma detallada a la solucin a dicho problem

puede ser en prezi, power point, video u otro similar. (en la presentacin solo pueden ir los nombres d

estudiantes que participaron en la misma)

iv. Grupal: Continuando con la solucin a los problemas, escoger el segundo problema de los 5 que selecel grupo, el grupo de forma colaborativa deber usar su propia inventiva y proponer un problema simi

(puede ser un ejercicio con una temtica similar, cambiar valores iniciales, etc, apoyarse con el tutor).

estudiantes deben dar solucin al problema creado y entregar los pasos detallados de dicha solucin, l

solucin ira en el mismo documento del resumen grupal.

v. Grupal: Continuando con la solucin a los problemas, escoger el tercer problema de los 5 que selecciogrupo; el grupo de forma colaborativa entrega la solucin detallada a este problema, dicha solucin debe ir

mismo documento del resumen grupal.

vi. Grupal: Continuando con la solucin a los problemas, escoger el cuatro problema de los 5 que selecciogrupo, dar solucin a este problema de forma colaborativa y crear un cuestionario de tres preguntas de

opcin mltiple con nica respuesta, marcando la respuesta correcta claro. Este cuestionario debe ir en

mismo documento del resumen grupal.

vii. Grupal: Continuado con la solucin a los problemas, escoger el quinto problema de los 5 que selecciogrupo, este problema los resolver cada participante de forma individual, posteriormente debern com

las soluciones con sus compaeros de forma que se pueda verificar las similitudes y diferencias en el

procedimiento, finalmente entregar una nica solucin en consenso grupal. Las comparaciones y la

solucin final la deben entregar en el mismo documento del resumen grupal.

viii. Individual no evaluable: No debe resolver todos los problemas, son solo una gua que les servir comapoyo para prepararsen adecuadamente para presentar el examen nacional.

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LISTADO DE PROBLEMAS BASE PARA RESOLVER LA ACTIVIDAD

Los siguiente problemas son una recopilacin de los problemas del libro de fsica para la

ciencias e ingeniera de (Serway & Jewett Jr., 2008)), licencia en versin digital para la

UNAD, para entrar al libro se debe entrar a la biblioteca virtual con usuario y contrase

luego en las bases de datos, buscar enLibrisite-ciencia-fsica )

Tema 1: Energa de un sistema - Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 20

1. Un bloque de 2.50 kg de masa se empuja 2.20 m a lo largo de una mesa horizontal sin friccin por una fueconstante de 16.0 N dirigida 25.0 debajo de la horizontal. Determine el trabajo invertido sobre el bloque p

la fuerza aplicada, b) la fuerza normal que ejerce la mesa y c) la fuerza gravitacional. d) Determine el traba

neto invertido en el bloque.

2. Una fuerza = (6 2)acta en una partcula que experimenta un desplazamiento = (3 + )m. Ha) el trabajo invertido por la fuerza en la partcula y b) el ngulo entre .

3. Cuando un objeto de 4.00 kg cuelga verticalmente en cierto resorte ligero descrito por la ley de Hooke, elresorte se estira 2.50 cm. Si se quita el objeto de 4.00 kg, a) cunto se estirar el resorte si se le cuelga un

objeto de 1.50 kg? b) Cunto trabajo debe realizar un agente externo para estirar el mismo resorte 4.00 cm

desde su posicin sin estirar?

4. Una partcula de 0.600 kg tiene una rapidez de 2.00 m/s en el punto (A) y energa cintica de 7.50 J en el p(B). Cules son a) su energa cintica en (A), b) su rapidez en (B) y c) el trabajo neto invertido en la part

conforme se mueve de (A) a (B)?

5. Un nio de 400 N est en un columpio unido a cuerdas de 2.00 m de largo. Encuentre la energa potencialgravitacional del sistema nioTierra en relacin con la posicin ms baja del nio cuando a) las cuerdas e

horizontales, b) las cuerdas forman un ngulo de 30.0 con la vertical y c) el nio est en el fondo del arco

circular.
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6. El lanzador de bola en una mquina de pinball tiene un resorte con una constante de fuerza de 1.20 N/cm(figura P7.57). La superficie sobre la que se mueve la bola est inclinado 10.0 respecto de la horizontal. E

resorte inicialmente se comprime 5.00 cm. Encuentre la rapidez de lanzamiento de una bola de 100 g cuan

suelta el mbolo. La friccin y la masa del mbolo son despreciables.

Figura P7.57 Tomada del libro (Serway & Jewett Jr., 2008)

Tema 2: Conservacin de la energa - Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 20

7. Una partcula de masa m = 5.00 kg se libera desde el punto (A) y se desliza sobre la pista sin friccin que smuestra en la figura P8.4. Determine a) la rapidez de la partcula en los puntos (B) y (C) y b) el trabajo net

invertido por la fuerza gravitacional a medida que la partcula se mueve de (A) a (C).


8. Una caja de 40.0 kg, inicialmente en reposo, se empuja 5.00 m a lo largo de un suelo horizontal rugoso, cofuerza constante horizontal aplicada de 130 N. El coeficiente de friccin entre la caja y el suelo es 0.300.

Encuentre: a) el trabajo invertido por la fuerza aplicada, b) el aumento en energa interna en el sistema caja

suelo como resultado de la friccin, c) el trabajo invertido por la fuerza normal, d) el trabajo invertido por

fuerza gravitacional, e) el cambio en energa cintica de la caja y f) la rapidez final de la caja.

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9. El coeficiente de friccin entre el bloque de 3.00 kg y la superficie en la figura P8.19 es 0.400. El sistema del reposo. Cul es la rapidez de la bola de 5.00 kg cuando cae 1.50 m?


Tema 3: Cantidad de movimiento lineal y colisiones - Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2

10. Una partcula de 3.00 kg tiene una velocidad de (3.00 4.00)m/s. a) Encuentre las componentesxysu cantidad de movimiento. b) Encuentre la magnitud y direccin de su cantidad de movimiento.

11. Una bola de 0.150 kg de masa se deja caer desde el reposo a una altura de 1.25 m. Rebota en el suelo palcanzar una altura de 0.960 m. Qu impulso le da el piso a la bola?

12. Una bala de 10.0 g se dispara en un bloque de madera fijo (m = 5.00 kg). La bala se incrusta en el bloqLa rapidez de la combinacin bala ms madera inmediatamente despus de la colisin es 0.600 m/s. Cul

la rapidez original de la bala?

13. Una bola de billar que se mueve a 5.00 m/s golpea una bola fija de la misma masa. Despus de la colisla primera bola se mueve, a 4.33 m/s, en un ngulo de 30.0 respecto de la lnea de movimiento original. S

supone una colisin elstica (e ignora la friccin y el movimiento rotacional), encuentre la velocidad de la

golpeada despus de la colisin.

14. Cuatro objetos se sitan a lo largo del ejeydel modo siguiente: un objeto de 2.00 kg se ubica a +3.00 objeto de 3.00 kg est a +2.50 m, un objeto de 2.50 kg est en el origen y un objeto de 4.00 kg est en -0.5

Dnde est el centro de masa de estos objetos?

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15. Una partcula de 2.00kg tiene una velocidad (2.00 3.00)m/s, y una partcula de 3.00 kg tiene unavelocidad (1.00 + 6.00)m/s. Encuentre a) la velocidad del centro de masa y b) la cantidad de movimien

total del sistema.

Tema 4: Breve estudio de la presin - Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008)

16. Una mujer de 50.0 kg se equilibra sobre un par de zapatillas con tacn de aguja. Si el tacn es circulartiene un radio de 0.500 cm, qu presin ejerce sobre el piso?

17. a) Calcule la presin absoluta a una profundidad ocenica de 1000 m. Suponga que la densidad del agumar es 1024 kg/m3y el aire arriba ejerce una presin de 101.3 kPa. b) A esta profundidad, qu fuerza deb

ejercer el marco alrededor de una ventanilla submarina circular, que tiene 30.0 cm de dimetro, para

contrarrestar la fuerza que ejerce el agua?

18. La presin atmosfrica normal es de 1.013 x 105Pa. La proximidad de una tormenta hace que la alturaun barmetro de mercurio caiga 20.0 mm de la altura normal. Cul es la presin atmosfrica? (La densida

mercurio es 13.59 g/cm3.)

19. Una pelota de ping pong tiene un dimetro de 3.80 cm y una densidad promedio de 0.084 0 g/cm3. Qfuerza se requiere para mantenerla completamente sumergida bajo el agua?

20. La fuerza gravitacional que se ejerce sobre un objeto slido es 5.00 N. Cuando el objeto se suspende dbalanza de resorte y se sumerge en agua, la lectura en la balanza es 3.50 N (figura P14.22). Encuentre la

densidad del objeto.


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Tema 5: Dinmica de fluidos - Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008)

21. Un gran tanque de almacenamiento, abierto en la parte superior y lleno con agua, en su costado en un a 16 m abajo del nivel de agua se elabora un orificio pequeo. La relacin de flujo a causa de la fuga es de

x 10-3m3/min. Determine a) la rapidez a la que el agua sale del orificio y b) el dimetro del orificio.

22. Un avin cruza a una altura de 10 km. La presin afuera de la cabina es 0.287 atm; dentro delcompartimiento de pasajeros, la presin es de 1.00 atm y la temperatura es de 20C. En el sello de una de l

ventanas del compartimiento de pasajeros ocurre una pequea fuga. Represente el aire como un fluido idea

para encontrar la rapidez de la corriente del aire que circula a travs de la fuga.

23. El suministro de agua de un edificio se alimenta a travs de una tubera principal de 6.00 cm de dimeSe observa que un grifo de 2.00 cm de dimetro llena un contenedor de 25.0 L en 30.0 s. a) Cul es la rap

a la que el agua sale del grifo? b) Cul es la presin manomtrica en la tubera principal de 6 cm? (Supon

que el grifo es la nica fuga en el edificio.)

24. A travs de una manguera contra incendios de 6.35 cm de dimetro circula agua a una relacin de 0.01m3/s. La manguera termina en una boquilla de 2.20 cm de dimetro interior. Cul es la rapidez con la que

agua sale de la boquilla?

Referencias

Serway, R. A., & Jewett Jr., J. W. (2008).Fsica para ciencias e ingenieras Vol. 1(p. 723).Retrieved from http://unad.libricentro.com/libro.php?libroId=323#

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