UNIVERSIDAD DE CARTAGENAPROFESOR: EDIL MELO JAIMES ASIGNATURA: FISICA I ESTUDIANTE:______________________________________________________________________ FECHA:4/04/2014 1 1. El bloque de masa m 1 se suelta a partir del reposo desde una altura h y demora un tiempo t hasta llegar al suelo calcule: A. La tensión que sostiene el bloque m 1 B. La aceleración del bloque m 2 C. La tensión en la cuerda que sostiene al bloque m 2 y la altura que asciende cuando m 1 llega al suelo. 2. Un automóvil de 1200 kg que toma una curva de 50 m de radio con peralte de 37° con la horizontal, está apoyándose en la fricción de la llanta con la carretera, cuyo coeficiente de fricción estática de 0,7. ¿Cuál es la mínima velocidad con la que podría tomar la curva automovilista? 3. Un cuerpo de masa 5 kg se encuentra sobre una superficie cónica lisa ABC, que gira alrededor del eje EE´ con una rapidez angular de 3 rad/s. calcule: A. La reacción de la superficie sobre el cuerpo B. La tensión en la cuerda, y, C. La velocidad angular necesaria para reducir la reacción del plano a cero. 4. El bloque de 8 kg esta sujeto a una barra vertical mediante dos cuerdas. Cuando el sistema gira alrededor del eje de la barra, las cuerdas están tensas. A. ¿Cuántas vueltas por minutos ha de dar el sistema para que la tensión en la cuerda superior sea de 147 N? B. ¿Cuál es el valor de la tensión en la cuerda inferior? 5. Una cuerda ACB pasa a través de un anillo liso en C unido a una esfera que gira con rapidez constante V en un plano horizontal. Determine la velocidad V compatible con los ángulos de inclinación de las cuerdas con la vertical. UNIVERSIDAD DE CARTAGENA PROFESOR: EDIL MELO JAIMES ASIGNATURA: FISICA I ESTUDIANTE:______________________________________________________________________ FECHA:4/04/2014 2 6. En el lanzamiento olímpico del martillo, los concursantes hacen girar una esfera de 7,3 kg al extremo de un alambre de acero que mide 1,2 m antes de lanzarlo. En determinado lanzamiento, el martillo viaja horizontalmente, a partir de un punto situado a 2,4 m de alto, 84 m antes de tocas el suelo. ¿cuál es su aceleración radial antes de lanzarlo? 7. Una persona de masa M esta parada sobre una báscula dentro de un elevador, la velocidad y la aceleración tanto en magnitud como en dirección, se dan en cada una de las situaciones. ¿en cuál de las situaciones indicadas en las figuras de abajo, la báscula indicará el menor peso de la persona? 8. Calcule la velocidad lineal y la aceleración de un punto en el extremo de las aspas de un helicóptero, si realizan 1080 vueltas/min y su longitud es de 5 m. Si el helicóptero despega con una aceleración de 0,3 m/s2, determine el número de vueltas que han dado las aspas cuando alcance una altura de 60 m. 9. Desde el mismo punto de una trayectoria circular parten 2 móviles, en sentido opuesto, con rapidez constante. Uno de ellos recorre la circunferencia de 2 horas y el otro traza un arco de 6 ° en 1 minuto. ¿Cuánto tiempo tardaran en encontrarse? 10. Un bloque de m=2 kg se suelta del reposo a una altura h=0.5 m de la superficie de la mesa, en la parte superior de una pendiente con un ángulo o 30 , como se muestra en la figura 2. La pendiente esta fija sobre una mesa de altura H=2 m y la pendiente no presenta fricción. a) Determine la aceleración del bloque cuando se desliza hacia debajo de la pendiente b)?cual es la velocidad del bloque cuando de la pendiente? c) ¿a que distancia de la mesa el bloque golpeara el suelo? d) ¿Cuánto tiempo ha transcurrido entre el momento que se suelta el bloque y cuando golpea el suelo? 11. Una escalera que tiene densidad uniforme y masa m descansa sobre una pared vertical sin fricción a un ángulo de 60°. El extremo inferior se apoya sobre una superficie plana donde el coeficiente de fricción estática es 4 , 0 s . Un estudiante con una masa M=2m intenta subir por la escalera. ¿Qué fracción de la longitud L de la escalera habrá alcanzado el estudiante cuando ésta empieza a deslizarse? 12. Calcular el peso P necesario para mantener el equilibrio en el sistema mostrado. En el cual A pesa 100 kgf y Q 10 kgf. El plano y las poleas son lisas. La cuerda AC es horizontal y la cuerda AB es paralelo al plano. Calcular también la reacción del plano sobre el peso A. UNIVERSIDAD DE CARTAGENA PROFESOR: EDIL MELO JAIMES ASIGNATURA: FISICA I ESTUDIANTE:______________________________________________________________________ FECHA:4/04/2014 3 13. Una varilla de masa m y longitud l se coloca sobre un hemisferio de radio r perfectamente liso. Encontrar la posición de equilibrio de la varilla. Calcular las reacciones del hemisferio sobre la varilla. Discutir la solución para l>2r y para l>2r 14. Dos esferas idénticas se colocan en el sistema mostrado. Calcular las reacciones de las superficies sobre las esferas. Demostrar que cada esfera se encuentra independiente en equilibrio. 15. En un zoológico, una varilla uniforme de 240 N y 3.0 m de longitud se sostienen en posición horizontal con dos cuerdas en sus extremos. La cuerda de la izquierda forma un ángulo de 150° con la varilla, y la de la derecha forma un ángulo con la horizontal. Un mono aullador de 90 N cuelga inmóvil de 0,5 m del extremo derecho de la varilla y nos estudia detenidamente. Calcule y las tensiones en las dos cuerdas. Realice el DLC. 16. Calcular la aceleración de los cuerpos m 1 y m 2 y la tensión en las cuerdas. Todas las poleas tienen peso despreciable y fricción nula. ¿Cuál de los dispositivos acelera m 1 más rápidamente que en la caída libre? Resolver el problemas primero algebraicamente, luego obtener la solución para el caso cuando m 1 =4 kg y m 2 = 6 kg. 17. En la figura, el coeficiente de fricción cinético entre los bloques de 2 kg y 3 kg es 0,4. La superficie horizontal y las poleas son sin fricción y las masas se liberan desde el reposo. A) realice los diagramas de cuerpo libre. B) determine la aceleración de cada bloque. Encuentre la tensión en las cuerdas. 15 kg