Deberes de Fisica

UNIVERSIDAD TECNICA DE MACHALA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUIMICA Y FARMACIA
NOMBRE: ADRIANA TINOCO ABAD
CURSO/ PARALELO: PRIMER SEMESTRE “B”
PROFESOR: DR. FREDDY ALBERTO PEREIRA GUANUCHE
FUERZAS CENTRIPETAS Y CENTRIFUGA
1) Se hace girar horizontalmente un cuerpo de 1 kg atado al extremo de una cuerda
describiendo una circunferencia de 1m de radio a una velocidad de 3 revoluciones por
segundo (rps). Determinar
a) La velocidad lineal en m/s, b) la aceleración, c) la fuerza ejercida por la cuerda sobre
el cuerpo, d) la fuerza ejercida sobre el cuerpo por la cuerda, e) ¿ Qué ocurre si se
rompe la cuerda?
Solución
v = 2πrf = 2π(1 m) (3/s) = 6π m/s
a)
b)
v = 2πrf = (2π x 1) m/rev x 3 rev/s = 6π m/s.
a = v2/r = (6π m/s)2/(1m) = 36π2 m/s2 hacia el centro de la circunferencia.
c),d)
F = ma = m(v2/r) = (1/9.8 utm) (36π2 m/s2) = 3.68π2 kp
o
La fuerza ejercida por la cuerda sobre el cuerpo es la fuerza centrípeta. La fuerza
ejercida por el cuerpo sobre la cuerda es la fuerza centrífuga. Estas dos fuerzas son de
igual módulo (3.68π2 kp), de la misma dirección, pero de sentido contrario. La fuerza
centrípeta tiene la dirección del radio y su sentido es hacia el centro de la circunferencia.
La fuerza centrífuga tiene esa misma dirección, pero sentido contrario.
e)
El cuerpo adquiere un movimiento rectilíneo, según la dirección de la tangente a
la circunferencia.
2) Hallar la máxima velocidad a la que un automóvil puede tomar una curva de 25 m de
radio sobre una carretera horizontal si el coeficiente de rozamiento entre las ruedas y la
carretera es 0.30.
Solución
La fuerza central necesaria para mantener al automóvil en la curva la
proporciona la fuerza de rozamiento entre las ruedas y la carretera. Sea w el peso del
automóvil; la máxima fuerza central debida al rozamiento es 0.30 w.
Fuerza de rozamiento = Fuerza centrípeta
0.30 w = m (v2/r) = (w/g) (r2/r)
De donde v2 = 0.30 r y v =
0.30 gr =
= 8.59
0.30 (9.8 m/s2) (25 m)
UNIVERSIDAD TECNICA DE MACHALA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUIMICA Y FARMACIA
NOMBRE: ADRIANA TINOCO A.
CURSO/ PARALELO: PRIMER SEMESTRE “B”
PROFESOR: DR. FREDDY ALBERTO PEREIRA GUANUCHE
FECHA: 14 D ENERO DE 2014
Consulta:
EFECTO FOTOELECTRICO
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de
electrones por un material cuando se lo ilumina con
radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta,
en general).
A veces se incluye en el término efecto fotoeléctrico
dos otros tipos de interacción entre la luz y la
materia:

Fotoconductividad.
Es el aumento de la conductividad eléctrica de la
materia o en diodos provocada por la luz.
Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia
la mitad del siglo 19.

Efecto fotovoltaico.
Transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica. La primera célula solar fue
fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por selenio recubierto de una fina capa
de oro.
El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887. La explicación
teórica solo fue hecha por Albert Einstein en 1905 quien basó su formulación de la
fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobre los quantos de Max Planck. Más tarde
Robert Andrews Millikan pasó diez años a hacer experiencias para demostrar que la teoría de
Einstein no era correcta, y demostró que sí lo era. Eso permitió que Einstein y él compartiesen
el premio Nobel en 1923.
Leyes de la emisión fotoeléctrica
Para un metal y una frecuencia de radiación incidente dados, la cantidad de fotoelectrones
emitidos es directamente proporcional a la intensidad de luz incidente.2
Para cada metal dado, existe una cierta frecuencia mínima de radiación incidente debajo de la
cual ningún fotoelectrón puede ser emitido. Esta frecuencia se llama frecuencia de corte,
también conocida como "Frecuencia Umbral".
Por encima de la frecuencia de corte, la energía cinética máxima del fotoelectrón emitido es
independiente de la intensidad de la luz incidente, pero depende de la frecuencia de la luz
incidente.
La emisión del fotoelectrón se realiza instantáneamente, independientemente de la intensidad
de la luz incidente. Este hecho se contrapone a la teoría Clásica: la Física Clásica esperaría
que existiese un cierto retraso entre la absorción de energía y la emisión del electrón, inferior a
un nanosegundo.
DUALIDAD DE LA LUZ
La luz se implica como un flujo de partículas, los fotones, produciendo en algunas
condiciones,
colisiones
(efecto
Compto,
efecto
fotoeléctrico).
Esta partícula particular, ya que de masa propia nula, se llama el fotón.
Pero las experiencias de difracciones e interferencias no pueden interpretarse sino en
considerando que la luz es una onda, y tampoco una partícula.
Es eso la dualidad: la luz puede hacerse de partículas, o de ondas.
Una reciente experiencia pone de manifiesto que puede, en algunas condiciones,
presentar estos dos aspectos a la vez, lo que se creía imposible antes.
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FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUIMICA Y FARMACIA
NOMBRE: ADRIANA TINOCO A.
CURSO/ PARALELO: PRIMER SEMESTRE “B”
PROFESOR: DR. FREDDY ALBERTO PEREIRA GUANUCHE
FISICA
CONSULTA SOBRE:

TRABAJO
Una fuerza realiza un trabajo sobre un cuerpo cuando actúa contra otra que tiende a
impedir el movimiento de dicho cuerpo. El trabajo es una magnitud escalar.
Sea una fuerza exterior constante F aplicando a un cuerpo formando un ángulo Θ con la dirección del
movimiento y s el desplazamiento que le produce. El trabajo realizado por la fuerza F sobre el cuerpo
se define como el producto del desplazamiento s por la componente de la fuerza en la dirección s.
Por tanto.
W=(FcosΘ)s
En el caso que s y F tengan la misma
dirección y sentido, cosΘ=0° y W=Fs.
Si s y F tienen la misma dirección pero
sentido contrario, cosΘ=180°=-1 y el
trabajo es negativo. Ello significa que el que
realiza el trabajo es el cuerpo. Por ejemplo,
cuando una automóvil disminuye su
velocidad al aplicar los frenos el trabajo lo realiza el automóvil contra el rozamiento, que se opone al
movimiento.
UNIDADES DE TRABAJO.- Unidad de trabajo= unidad de fuerza * unidad de longitud.
Un kilopondímetro (kpm) o kilográmetro es el trabajo realizado por una fuerza constante de 1 kp
que aplicada a un cuerpo le comunica un desplazamiento de 1 m en la misma dirección de aquella.
Un julio (J) o newton*metro (N*m), es el trabajo realizado por una fuerza constante de 1 N que
aplicada a un cuerpo le comunica un desplazamiento de 1 m en la misma dirección de aquella. Como
1 N= 0,102 kp,
1 J= 1 N*m=0,102 kpm
1 kpm= 9,81 J
Un ergio o dina*cm, es el trabajo realizado por una fuerza constante de 1 dina que aplicada a un
cuerpo le comunica un desplzamiento de 1 cm en la dirección de aquella. Como 1 N=105 dinas y 1 m
=102cm.
1 J= 107 erg
ENERGÍA DE UN CUERPO.- Es la capacidades que posee para realizar un trabajo. Como la energía de
un cuerpo se mide en función del trabajo que éste puede realizar, trabajo y energía se expresan en las
mismas unidades. La energía, al igual que el trabajo, es una magnitud escalar.
ENERGÍA POTENCIAL (E. P).-Es la capacidad que posee de realizar un trabajo por efecto del estado o
posición en que se encuentra.
1) Unidades absolutas.- La energía potencial de una masa m situada a una altura h es, siendo g la
aceleración de la gravedad ,
E.P.= mgh
En el sistema mks : E.P. (julios)= m(kg)*g(m/s2) *h(cm)
En el sistema cgs : E.P.(ergios)= m(gramos)*g(cm/s2)*h(cm)
Nota: Puesto que mg= w, también podemos escribir: E.P.= mgh=wh
2) Unidades gravitatorias.- La energía potencial de un cuerpo de peso w situado a una altura h es:
E.P= wh
En el sistema terrestre : E.P (kmp)= w(kp)*h(m)
ENERGÍA CINÉTICA(E.C).-De un cuerpo es la capacidad que posee de realizar un trabajo debido a su
movimiento. La E.C. de un cuerpo de masa m que se desplaza a velocidad v es,
E.C =1/2 m v2
En el sistema mks E.C. (julios)= ½ m (kg)*v2 (m/s2)
En el sistema cgs E.C. (ergios)= ½ m (gramos)*v2 (cm/s2)
En el sistema gravitatorio E.C. (kmp)= ½ m (utm)*v2(m/s2)
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA.- La energía no se crea ni se destruye, únicamente se
transforma. (Ello implica que la masa, en ciertas condiciones, se puede considerar como
una forma de energía. general, no se tratará aquí del problema de convensión de masa en
energía ya que se incluye la teoría de la relatividad.)
POTENCIA.- Es el trabajo realizado en la unidad de tiempo.
Trabajo realizado
Potencia media = ----------------------------------------------------Tiempo en el que se realiza el trabajo
= fuerza aplicad * velocidad del cuerpo al que se aplica la fuerza donde la velocidad del cuerpo tiene
la dirección y sentido de la fuerza aplicada.
UNIDADES DE POTENCIA.- Para deducir la unidad de potencia en un sistema de unidades
determinado, no hay más que dividir la correspondiente unidad de trabajo por la de tiempo. Dos
unidades de potencias son el J/s o vatio (W)y el kpm/s. Unidades especiales muy empleadas en la
técnica son el kilovatio (kW) y el caballo de vapor (CV)
1 vatio= 1 julio/sm
1 kilovatio(kw)= 1000 vatios=1,34 caballos de vapor
1 caballo de vapor (cv)= 75kpm/s= 4500 kpm/min=736vatios
Trabajo realizado= potencia* tiempo. Por tanto, el trabajo realizado durante 1 hora, sui la potencia es
de 1 kilovatio, será 1 kilovatio-hora (kw*h). El trabajo total realizado durante una hora, si la potencia
es de un caballo de vapor-hora son unidades especiales de trabajo.
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FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y DE LA SALUD
CARRERA DE BIOQUIMICA Y FARMACIA
NOMBRE: ADRIANA TINOCO A.
CURSO/ PARALELO: PRIMER SEMESTRE “B”
PROFESOR: DR. FREDDY ALBERTO PEREIRA GUANUCHE
CONSULTA:

CINEMÁTICA
La cinemática es una rama de la física dedicada al estudio del movimiento de los cuerpos en el espacio,
sin atender a las causas que lo producen (lo que llamamos fuerzas). Por tanto la cinemática sólo estudia
el movimiento en sí, a diferencia de la dinámica que estudia las interacciones que lo producen.
El Análisis Vectorial es la herramienta matemática más adecuada para ellos.
En cinemática distinguimos las siguientes partes:

Cinemática de la partícula

Cinemática del sólido rígido
La magnitud vectorial de la Cinematica fundamental es el "desplazamiento" Δs, que experimenta un
cuerpo durante un lapso Δt. Como el desplazamiento es un vector, por consiguiente, sigue la ley del
paralelogramo, o la ley de suma vectorial. Asi si un cuerpo realiza un desplazamiento "consecutivo" o "al
mismo tiempo" dos desplazamientos 'a' y 'b', nos da un deslazamiento igual a la suma vectorial de
'a'+'b' como un solo desplazamiento.
Dos movimientos al mismo tiempo entran principalmente, cuando
un cuerpo se mueve respecto a un sistema de referencia y ese
sistema de referencia se mueve relativamente a otro sistema de
referencia. Ejemplo: El movimiento de un viajero en un tren en
movimiento, que esta siendo visto por un observador desde el
terraplén. O cuando uno viaja en coche y observa las montañas y
los arboles a su alrededor.
Observación sobre la notación: en el texto y en la ilustración se
nombra a los vectores con letras negrillas y cursivas. En las
fórmulas y ecuaciones, que se escriben con TeX, son vectores los
que tienen una flecha sobre sus letras
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FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y DE LA SALUD
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DEBER DE FISICA
SEGÚN LA PLANILLA
$12.45
$15.25
150 Kw.h
?
$15.25*144Kw.h/$12.45= 176,38 Kw.h
176,38Kw.h * 1000/1Kw= 176.385,54w.h
IMPLEMENTOS DEL HOGAR:
*FOCO
60w.h * Kw/1000w = 0,06 Kw.h
*REFRIGERADORA
265w/año * 1año/365dias * 1dia/24h =0,03025w.h
0,03025w*h * 1Kw/1000 = 3,02*10-5
*TELEVISOR
70w/año * 1año/365dias * 1dia/24h = 7,99*10-3
7,99*10-3w.h * 1Kw = 7,99*10-6