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viernes, 23 de febrero de 2024

CLASE DE FISICA GRADO 11° DEL 29 DE FEBRERO DEL 2024 SEMANA #4 TEMA ENERGIA MECANICA EN EL MAS

 


ÁREA: FISICA

GRADO: 11°

DOCENTE: ENAIDO MALDONADO POLO

CORREO: matematica. ceqa@gmail.com

FECHA: DEL 29 DE FEBRERO DEL 2024

PERIODO: PRIMERO

VALOR: RESPETO

FRASE:   “SOMOS CEQUEAMISTAS FORMADOS EN VALOR, LLEVAMOS EN LA SANGRE RESPETO-EDUCACION”


FECHA: DEL 29 DE  FEBRERO DEL 2024

 GRADO: 11°

TEMA: ENERGIA MECANICA EN EL MAS

SUBTEMA: ENERGIA MECANICA EN EL MAS

LOGRO. Reconoce la física como el estudio de los fenómenos.


ACTIVIDAD PREVIA: Exploro mis conocimientos. ¿Qué es  la energía mecánica?. lluvia de ideas.

Como su nombre lo indica, es una masa suspendida por un resorte. Este relaciona:

    -El período con la masa.

    -El período con la Longitud.

    -El período con K (constante elástica).

Formula general:

Leyes:

  1. El período de una masa suspendida por un resorte es directamente proporcional al cuadrado de una masa.



  1. El período de una masa suspendida en un resorte es independiente a la longitud.
  2. El período de una masa suspendida en un resorte es inversamente proporcional a la Raíz cuadrada de K.

Enunciado del ejercicio n° 1

Un cuerpo de 4 kg de masa está sujeto a un resorte helicoidal, y oscila verticalmente con movimiento armónico simple. La amplitud es de 0,5 m, y en el punto más alto del movimiento el resorte tiene su longitud natural. Calcúlese la energía potencial elástica del resorte, la energía cinética del cuerpo, su energía gravitacional respecto al punto más bajo del movimiento y la suma de estas tres energías, cuando el cuerpo está:

a) En su punto más bajo.

b) En su posición de equilibrio, y cuando está en su punto de equilibrio la energía Ep = 0, porque X = 0.

c) En su punto más alto.

Desarrollo

Datos:

m = 4 kg

A = 0,5 m

Fórmulas:

k =F
x

Ep = ½·k·x²

Solución

k =4 kg·9,8 m/s²
0,5 m

k = 78,4 N/m

Esquema de los resortes sometidos a carga suspendida
Esquema de los resortes sometidos a carga suspendida

a)

Ep = ½·k·x²

Ec = ½·m·v² = 0

Ep = ½·78,4·5²

Ep = 9,8 J

Ec = 0 (porque su velocidad es cero).

Epg = m·g·h/2 = 0 (porque la altura es 0).

ET = Ep + Ec + Epg = 9,8 N·m

b)

V = k/m·A² - x²

V = 2,21 m/s

Entonces:

Ec = ½·4·2,21²

Ec = 9,76 J

Epg = ½·m·g·h

Epg = ½·4·9,8·0,5

Epg = 9,8 J

ET = Ep + Ec + Epg = 19,56 J

c)

Ep = ½·k·x²

Ec = ½·m·v² = 0

Como es en este caso para el punto más alto se considera la energía como negativa, definida así por su amplitud (-A).

Ep = ½·78,4·0,5²

Ep = -9,8 J

Epg = ½·m·g·h

Epg = 4·9,8·½

Epg = 19,6 J

ET = Ep + Ec + Epg = 9,8 N·m



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