View
222
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
7/25/2019 Taller III Corteasdfasdfsadfsadf
http://slidepdf.com/reader/full/taller-iii-corteasdfasdfsadfsadf 1/4
DEPARTAMENTO DE FÍSICA, MECÁNICA
Taller Tercer Corte
“El secreto no se encuentra en la habilidad, sino en la disciplina y perseverancia”
Docente: Laura Bibiana Páez
(El presente taller es únicamente una guíade estudio)
1. Un oso hambriento que pesa 800 Ncamina hacia afuera de una viga en unintento por recuperar una canasta de comidaque cuelga en el extremo de la viga. La vigaes uniforme, pesa 300 N y mide 6.00 m delargo; la canasta pesa 90 N.
a) Dibuje un diagrama de cuerpo libre para la
viga.
b) Cuando el oso está en x= 1.00 m,
encuentre la tensión en el alambre y lascomponentes de la fuerza que ejerce la
pared sobre el extremo izquierdo de la viga.
c) ¿Qué pasaría si? Si el alambre puede
resistir una tensión máxima de 1000 N, ¿cuál
es la distancia máxima que el oso puede
caminar antes de que el alambre se rompa?
2. Un extremo de una barra uniforme de 6m
de largo y peso Fg está sostenido mediante
un cable. El otro extremo descansa contra la
pared, donde se mantiene por fricción, como
se muestra en la figura. El coeficiente defricción estática entre la pared y la barra es
μs = 1/2. Determine la distancia mínima x
desde el punto A en el que un objeto
adicional, también con el mismo peso Fg, se
puede colgar sin hacer que la barra se
deslice en el punto A.
3. Una señal uniforme de peso y ancho 2L
cuelga de una viga horizontal ligera conbisagra en la pared y sostenida por un cable(ver figura). Determinea) La tensión en el cableb) Las componentes de la fuerza de reacciónque ejerce la pared sobre la viga, en términosde , d , L y θ.
4. Una escalera uniforme de 15 que pesa500 descansa contra una pared sin fricción.La escalera forma un ángulo de 60° con lahorizontal.a) Encuentre las fuerzas horizontal y verticalque ejerce el suelo sobre la base de laescalera cuando un bombero de 800 está a4 desde la parte baja.b) Si la escalera está a punto de deslizarsecuando el bombero está a 9 arriba, ¿cuáles el coeficiente de fricción estática entre laescalera y el suelo?
5. Un hércules de circo levanta a su mujer(70 ) y a su hijo (30 ) colgados en losextremos de una barra, sin peso apreciable,de longitud 2 (ver figura). ¿Qué fuerza
7/25/2019 Taller III Corteasdfasdfsadfsadf
http://slidepdf.com/reader/full/taller-iii-corteasdfasdfsadfsadf 2/4
DEPARTAMENTO DE FÍSICA, MECÁNICA
Taller Tercer Corte
“El secreto no se encuentra en la habilidad, sino en la disciplina y perseverancia”
efectúa y por dónde tiene que sostener labarra?
6. Una barra uniforme de 5 de longitud y
una masa total de 150 se une al suelomediante una articulación mientras se sujeta
por un cable horizontal, como se muestra en
la figura. ¿Cuál es la tensión del cable?
7. Se construye con madera sólida una pista
para un automóvil a escala, como se muestra
en la figura. La pista tiene 5 m de ancho, 1 m
de alto y 3 m de largo. La pista se corta de
modo que forma una parábola con la
ecuación =(−)
. Ubique la coordenada
horizontal del centro de masa de esta pista.
8. Un joven de masa m está sentado en la
parte superior de un montículo de hielo
como se muestra en la figura. Si empieza aresbalar desde el reposo (suponiendo que el
hielo es perfectamente liso) ¿En qué punto P
deja el joven de tener contacto con el hielo?
9. Un bloque de masa = 5 se deja caer
partiendo del reposo desde el punto más
elevado A de un carril en pendiente a ℎ =
4 de altura (véase figura). El carril tiene
tres tramos, AB, BC y CD, de los cuales
únicamente en el tramo BC, de longitud
= 5 , existe rozamiento apreciable. Al
final del trayecto (tramo CD) hay un tope
unido a un resorte cuya constante elástica es
= 4000 /. Cuando el bloque alcanza el
tope, el resorte se comprime 25 cm.
Suponiendo un choque perfectamente
elástico, calcúlese el coeficiente de
rozamiento dinámico del tramo BC.
10. Un bloque de 500 gr se suelta en laposición A, se desliza a lo largo del planoinclinado de 45° de inclinación hasta B, acontinuación describe el bucle BCDEB, sedesliza a lo largo del plano horizontal BF yfinalmente comprime un muelle deconstante k = 600 N/m cuyo extremo libredista 60 cm de B.
7/25/2019 Taller III Corteasdfasdfsadfsadf
http://slidepdf.com/reader/full/taller-iii-corteasdfasdfsadfsadf 3/4
DEPARTAMENTO DE FÍSICA, MECÁNICA
Taller Tercer Corte
“El secreto no se encuentra en la habilidad, sino en la disciplina y perseverancia”
a) Calcular la máxima deformación delmuelle, sabiendo que la altura h de A es de 3
m, el radio del bucle r = 50 cm, y elcoeficiente dinámico de rozamiento en elplano horizontal BG es de 0,4 y en el planoinclinado AB es de 0.3. Se supone que nohay rozamiento en el bucle.b) Hallar la reacción en la posición D.
11. El esquema de la figura representa dos
planos inclinados 60° sin rozamiento, dos
planos horizontales AB = BD = 1,5 m con
rozamiento al deslizamiento de
coeficiente μ = 0.2 y una circunferencia
vertical sin rozamiento de radio R = 1 m.
Una partícula de masa m = 400 g se
abandona sin velocidad inicial y recorre el
camino OABCDE. Se pide
a) Si la altura de O es de 3 m calcular lavelocidad de la partícula en A, B, C y D
b) ¿Cuál será la reacción en los puntos B y
C?
c) ¿Cuánto ascenderá por el plano inclinado
DE?
12. Se lanza un bloque de 500 gr que
descansa sobre un plano inclinado 40°
mediante un muelle de constante k=600 N/m.
Se comprime el muelle 15 cm y se suelta el
bloque. El bloque se encuentra a 50 cm de
altura sobre el suelo, cuando el muelle está
comprimido tal como se muestra en la figura.
El boque describe el bucle ABCDEF. El radio
de la trayectoria circular BCDEB es de 50cm.
a) Determinar la velocidad del bloque en lasposiciones B (parte más baja de la trayectoriacircular), y D (parte más alta de la trayectoriacircular).b) La máxima distancia d que recorre hastaque se para en F.c) Las reacciones en las posiciones A, B, D yF.
El coeficiente de rozamiento en el planohorizontal BF es 0.2, y en el plano inclinado
AB es 0.3. No hay rozamiento en latrayectoria circular.
13. Un objeto de masa m inicia desde el
reposo y se desliza una distancia d por un
plano inclinado sin fricción de ángulo θ.
Mientras se desliza, hace contacto con un
resorte no estirado de masa despreciable,
como se muestra en la figura. El objeto se
desliza una distancia adicional x cuando es
llevado momentáneamente al reposo por
compresión del resorte (de constante de
elasticidad k ). Encuentre la separación inicial
d entre el objeto y el resorte.
7/25/2019 Taller III Corteasdfasdfsadfsadf
http://slidepdf.com/reader/full/taller-iii-corteasdfasdfsadfsadf 4/4
DEPARTAMENTO DE FÍSICA, MECÁNICA
Taller Tercer Corte
“El secreto no se encuentra en la habilidad, sino en la disciplina y perseverancia”
14. Un pequeño bloque de masa m se
desliza sin fricción desde una altura h a lolargo de una pista circular de radio R. Da una
vuelta y pasa por una región con fricción de
longitud d y coeficiente de fricción cinética ,
para luego chocar con un resorte de
constante elástica K. calcular:
a) La velocidad en el punto B.
b) La fuerza en el punto C más elevado de la
pista.
c) La máxima compresión del resorte.
d) Una vez lanzado el bloque por el resorte,
¿cuál es la altura máxima que recorre?
15.
Un joven de masam
está sentado en laparte superior de un montículo de hielo comose muestra en la figura. Si empieza a resbalardesde el reposo (suponiendo que el hielo esperfectamente liso) ¿En qué punto P deja el joven de tener contacto con el hielo?
16. Una partícula pequeña de masa m se jala
hacia lo alto de medio cilindro sin fricción (de
radio R) mediante una cuerda que pasa sobrelo alto del cilindro, como se ilustra en la
figura. a) Si supone que la partícula se muevecon rapidez constante, demuestre que F= mgcos θ. Nota: Si la partícula se mueve conrapidez constante, la componente de suaceleración tangente al cilindro debe ser ceroen todo momento. b) Mediante integracióndirecta de, encuentre el trabajo invertido almover la partícula con rapidez constantedesde el fondo hasta lo alto del medio cilindro.
Recommended