Ondas en Solucion de Problemas

Proyecto integrador.
Aplicación de la
energía y las ondas en la solución de
problemas
Tutora: Anali Enríquez Caracas

Grupo: M18C6G18-BB-045
Alumno: Jose Luis Caballero Lucero
Crea un documento de Word, integrado:
Primero, una portada con tus datos de identificación
Nombre
Grupo
Después, el procedimiento que llevaste a cabo para
resolver los problemas paso a paso, es decir, aquí
debes incluir los ejercicios que realizaste en Word
con la herramienta “panel de entrada matemática” o
bien, copiar y pegar la liga con acceso a tus imágenes
o fotografías. Asegúrate de especificar a qué
ejercicio e inciso corresponde cada procedimiento.
1. A continuación, se presentan tres ejercicios que
deberás resolver con base en los conocimientos que
adquiriste a lo largo del módulo. Para lograrlo, lee
con atención cada uno de los planteamientos y
obtén los datos que se solicitan.
Ejercicio 1. En una fábrica se trasladan cajas de 10 kg
en una banda transportadora que se mueve con
rapidez constante. Al final de la banda se encuentra
una rampa que llevará la caja hasta el punto D. El
coeficiente de fricción cinético entre las superficies
en la rampa es de 0.38. Las dimensiones de la banda
y la rampa se muestran en el diagrama siguiente:
Calcula:
Con base en el problema anterior, se requiere
obtener la rapidez a la que se debe mover la banda
para que las cajas lleguen con una rapidez de 0.3 m/s
al punto D, que es el lugar donde los trabajadores las
recogen, pues de llegar con una mayor rapidez se
puede dañar la caja. Aplicando la ley de la
conservación de la energía, calcula la velocidad de la
Banda transportadora realizando los pasos
siguientes:
a) De C a D
i. ¿Con qué energía cinética debe llegar la caja
al final de la rampa? (punto D)
Datos: m= 10 kg v= 0.3 m/s
1
Ec=
2
m. v 2
1
Ec= ( 10 )( 0.3m/ s ) 2
2
Ec=0.45 J
ii. ¿Cuánta energía se pierde por fricción entre los

puntos C y D?
Wr=fr∗d
Fr=m . g . m=( 10 ) ( 9.8 )=37.24 N
d=3 mWr=37.24(3)
Wr=111.72 J
iii. ¿Qué energía cinética debe tener en el punto

C?
Ec=Ec+Wr
Ec=0.45+111.72
Ec=112.17 J
iv. ¿Cuál es la velocidad en el punto C?

1
Ec= m v 2
2
Despejar V
Ec
V 2=2
m
Ec
√
V= 2
m
√
V= 2
(112.17)
10
)
V =4.74 m/s
b) De B a C
Revisa el siguiente diagrama para analizar la zona de
rampa.
i. ¿Cuál es la longitud y el ángulo de inclinación
de la rampa?
Datos: b = 2.25 m a = 3m
c =a + b Despejando
2 2 2
Se Aplica el teorema de pitagoras

h=√ a 2+ b 2
c= √ (3)2+(2.25)2
c= √ 9+ 5.06
c=√14.06
c=3.74m
h :longiyud de la rampa
a=3 m
b=2.25 m
Sustituir
h=√ (3)2+ (2.25 ) 2 ¿
h=3.75 m
b
Por trigonometria :∅=tan−1( )
a
∅=tan−1¿ )
3
∅=tan−1( ¿)
4¿
∅=36.87 °
ii. ¿Cuánto vale la fuerza de fricción en este
segmento?
Datos: m= 10 kg µ= 0.38 g = 9.81 m/s2 cos θ =
0.802
Fr=μ∗m∗g∗cosθ
Fr=(0.38)(10kg)(9.81m/s
2
) (cos0.802)
Fr=(0.38)(10kg)(9.81m/s
2
) (0.999)
Fr=37.24 N
iii. ¿Cuánto energía se disipa por fricción?
Wr=Fr . d
d=3 m
Fr=μ . m. g .cos ( ∅ )
Wr ( 0.38 ) ( 10 ) ( 9.8 ) c 0 s(36.89 ° )(3)
Wr=89.35 . J
iv. ¿Cuál es el valor de la energía potencial

punto B?
∅=m. g . h
∅=(10)(9.8)(2.25)
∅=220.5 J
v. ¿Y cuál debe ser su energía cinética al llegar

al punto B para llegar al punto C con la
velocidad que ya calculaste previamente?
Ec=Ep
Wr+ Ecb+ Ec=∅

Ecb=220.5−89.35−112.17
Ecb=18.98 J
c) De A a B
i. ¿Con qué velocidad debe ir la banda
transportadora?
1
Ecb= mv 2
2
Ecb
√
v= 2
m
v=√ 2∗30.829 J/ 10 K
v=√ 6.1.658J /10K
v=√6.1658
V=2.48M/s
Ejercicio 2.Durante un concierto, se toca en una
bocina una nota Fa que tiene una frecuencia de 349
Hz. Al usar un medidor de presión me marca que la
máxima diferencia de presión respecto a la presión
atmosférica producida por este sonido es de 0.5
Pascal.
Usando la fórmula de la intensidad del sonido en
decibeles que es:
i. ¿Con qué velocidad debe ir la banda
transportadora?
Ejercicio 2.Durante un concierto, se toca en una

bocina una nota Fa que tiene una frecuencia de 349
Hz. Al usar un medidor de presión me marca que la
máxima diferencia de presión respecto a la presión
atmosférica producida por este sonido es de 0.5
Pascal.
Usando la fórmula de la intensidad del sonido en
decibeles que es:
P1
I =20 xlog10 (dB)
20 x 10−6
Donde:
I=intensidad del sonido en decibeles
Log 10=Logaritmo base 10
P1= diferencia de preccion máxima de la honda
respecto a la atmosférica en pascales.
Calcula:
a) ¿De cuánto es la intensidad del sonido en
decibeles?
I =20 log 10 ¿
0.5 Pa
I =20 log 10 ∗10−6 Pa ¿
20
I =87.96 dB
b).Cuál es la longitud de onda de este sonido?

(Considera una velocidad del sonido en el aire de 343
m/s).
v
λ=
f
343m/ s
λ=
349 Hz
λ=0.98 m
La energía es proporcional al cuadrado de la

amplitud
I = Λ2
Λ= 87.98 ¿
√
¿
Λ=9.38
El periodo es inversamente proporcional a la

frecuencia
1
T=
f
1
T=
349 hz
T 2.86∗10−3 s
Velocidad angular
2π
ω=
t
2π
ω=
T
2π
ω= ∗10−3 s
2.86
ω=2196.92 rad /s
C. ¿Cuál es la ecuación de la presión en función

del tiempo? (Considera una fase inicial).
φ=1.2
w=2 πf
w=2(3.1416)(349)
w=2192.83
∆ x= ASen(wt +∅)
∆ x=(0.5) Sen(2192.83 t +1.2)
Nota: En una onda de sonido se mide la diferencia de

presión entre la de la atmósfera y el aire por donde
pasa, ya que no es viable medir la amplitud de
movimiento de las moléculas del aire. De este modo,
la presión máxima entra a tomar el valor de la
amplitud en la ecuación de movimiento armónico
simple y la función de la presión en el tiempo toma
la forma:
P ( t ) =P maxima . sen (wt + φ)
Ejercicio 3. En un laboratorio se realizan

experimentos en los que se aceleran partículas que
producen ondas electromagnéticas de2.5 x 10 HZ
18
Calcula:
a) ¿Cuál es su longitud de onda? (Usa la velocidad
de la luz igual a 3 x 10 m/s ¿
8
ƛ=V/F
3 x 108 m/s
ƛ=
3.5 x 1018 m/ s
ƛ=0.857∗10−10
b) ¿A qué tipo de onda electromagnética

corresponde?
Rayos X
b) ¿Es seguro estar expuesto a este tipo de onda
electromagnética? Argumenta tu respuesta.
No, ya que solo se usan en aplicaciones
médicas, como revisar huesos y su larga
exposición puede ocasionar cáncer.
Las ondas electromagnéticas son una forma de
transmisión de energía que se puede transmitir
en el vacío y a la velocidad de la luz, en la cual
hay un campo eléctrico y uno magnético
orientados en perpendicular. El espectro
electromagnético -que es el conjunto de todas
las ondas electromagnéticas- es muy amplio.
Hay diferentes tipos. Las peligrosas son las
ionizantes
Los rayos X y los gamma. Si la radiación tiene
energía suficiente para alterar la materia
(energía ionizante) es peligrosa, porque puede
producir quemaduras o cáncer.
Fuente:
cadenaser.com/emisora/2015/10/29/radio
valencia/.
www.fisica.unam.mx/.../DESCARGAS/PDF/Los_
Rayos_X.pdf

Ondas en Solucion de Problemas

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Ondas en Solucion de Problemas

Cargado por

Información del documento

Descripción original:

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

Ondas en Solucion de Problemas

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Proyecto integrador.

Tutora: Anali Enríquez Caracas

ii. ¿Cuánta energía se pierde por fricción entre los

iii. ¿Qué energía cinética debe tener en el punto

iv. ¿Cuál es la velocidad en el punto C?

Se Aplica el teorema de pitagoras

h=√ (3)2+ (2.25 ) 2 ¿

iv. ¿Cuál es el valor de la energía potencial

v. ¿Y cuál debe ser su energía cinética al llegar

Wr+ Ecb+ Ec=∅

Ejercicio 2.Durante un concierto, se toca en una

b).Cuál es la longitud de onda de este sonido?

La energía es proporcional al cuadrado de la

El periodo es inversamente proporcional a la

C. ¿Cuál es la ecuación de la presión en función

Nota: En una onda de sonido se mide la diferencia de

Ejercicio 3. En un laboratorio se realizan

b) ¿A qué tipo de onda electromagnética

También podría gustarte