EJERCICIOS FÍSICA 5°DB DC 1er sem. 2013

7/29/2019 EJERCICIOS FSICA 5DB DC 1er sem. 2013

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EJERCICIOS

PRIMERA PARTE

FSICA 2do. Ao DBDC 2013


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1-El sistema de la figura se encuentra en equilibrio.Cul es la tensin en cada cuerda?

---------------------------------------------------------------------2- Un cuerpo de masa 5,0kg est en reposo sobre un plano inclinado liso,de acuerdo al dibujo.Determina la tensin a que est sometida la cuerda y la fuerza de apoyo.

---------------------------------------------------------------------3- Un cuerpo de masa 3,0kg reposa sobre un plano inclinadorugoso, comprimiendo 10cm a un resorte de K=250N/m.Determina la fuerza de rozamiento entre el bloque y el plano.

---------------------------------------------------------------------4- Un hombre empuja un cajn de 50kg sobreun plano horizontal, de acuerdo al dibujo. Aplica una fuerza de300N y no logra moverlo.Analiza la situacin del cajn, determinando todas las fuerzasque actan sobre l.

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5-El sistema representado en la figura seencuentra en reposo. Determina el peso mximoque debe tener el bloque B para que el sistemapermanezca en reposo, si el peso del bloqueA es710N y el coeficiente de rozamiento entre elbloqueA y la superficie del plano es 0,25.

A

B

45

500g

37

5353

37

30


3/10

60

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7- La esfera de masa 250 g se encuentrainicialmente en reposo (posicinA) atada ados hilos ideales: el que lo une con un soporte

(fijo en O) y el que est sujeto en C.Analiza el equilibrio de la esfera enA,calculando y representando TODAS las fuerzasque actan sobre ella y sus reacciones.

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8-El bloque de la figura se encuentra en repososobre un plano liso cuando el dinammetro marca 50N.Determina la masa del bloque.

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9- El sistema de la figura est formado por dos bloques y unresorte. El B tiene una masa mB=400g y est apoyado sobre unasuperficie de coeficiente de rozamiento esttico E= 0,25.El resorte, de constante elstica 25 N/m, est estirado 0,10m.a) Describe las interacciones en que participa cada bloque yrealiza los correspondientes diagramas de fuerza.b) Cul es el mximo valor de mA para que el sistema no se mueva?

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6-En el esquema se representa un sistema enreposo, formado dos dinammetros unidos por hilosideales al nudo H, fijo a su vez por otro hilo al puntoS. Sus lecturas son:A8,8N y B6,6N.a) Representa las fuerzas aplicadas en el punto H.

b) Determina la tensin del hilo HS.

53

37

S

B

A

HH

53A O

C

10-Un bloque de masa 200g se encuentra deslizandohacia abajo sobre un plano rugoso con velocidadconstante. Determina el coeficiente de rozamientocintico entre el plano y el bloque.

A

B

26


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12-El bloque A de la figura asciende por el planoinclinado rugoso con velocidad constante.Las masas de los bloques son iguales y valen 1,0kg.Determina el coeficiente de rozamiento entreel plano y el bloque A.

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13-En la figura de este problema se representa un sistemaformado por dos bloques A y B.Determina el mximo valor que podr tener la masa delbloque B para que el bloque A desciendapor el plano con velocidad constante, sabiendo que elcoeficiente de rozamiento entre dicho bloque y el planoes E=0,65 y la masa del bloque A es de 3,4 kg.

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14-Un ciclista parte del reposo en una carretera rectilnea y acelera durante 20s con aceleracin

0,50 m/s2. Durante los siguientes 20s mantiene su velocidad constante y por ltimo frenauniformemente hasta dtenerse luego de 25s.

a) Construye el grfico v = f(t) para el ciclista.

b) Determina su desplazamiento mientras viaja con velocidad constante y durante la frenada.

---------------------------------------------------------------------15- En un semforo se encuentra un auto A detenido. En el instante en que se enciende la luzverde comienza a moverse con una aceleracin de 2,0 m/s2. En ese mismo instante pasa junto al, desplazndose por la misma calle y en el mismo sentido, otro auto B con v = 18 Km/h.

a) Cunto tiempo tarda el auto A en alcanzar al B?b A qu distancia del semforo se encuentran?

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16- La grfica corresponde a la velocidad de un objeto que eslanzado verticalmente.

a) Explica el significado fsico del cambio en el signo de lavelocidad.

b) Qu distancia recorri al cabo de 10s de lanzado?

A

B

30

11-Se intenta subir, con velocidad constante, elcuerpo 1 (m1 = 3,0 kg) que se encuentra unido alcuerpo 2 (m2 = 1,0kg) por una rampa de c =0,25 inclinada 30 de acuerdo al esquema.Determinar la fuerza que es necesario aplicar paralograrlo.

1

2

30

FAPL

21

A

B

v (m/s)

0

10

-10

t (s)40


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17- Una nia deja caer verticalmente una piedra desde un puente, a la vez que su hermanolanza simultneamente y desde la misma altura otra piedra con una velocidad horizontal de8,0 m/s.aa)) Cul de las piedras toca antes el agua?bb)) Si la piedra de la nia demora 1,0 s en llegar al agua, cul es la altura del puente?cc)) A qu distancia horizontal, medida desde el pie del puente, cae la piedra del nio?

---------------------------------------------------------------------18- La bolita de acero de la figura abandona larampa con velocidad horizontal v0, la rampa esta 80 cm del suelo y la bolita cae a 2,0m delpunto A.a)Cmo se puede analizar el movimiento de labolita?b) Determina su velocidad inicia v0.

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19- Una piedra es lanzada horizontalmente, desde lo alto de unedificio, con una velocidad de valor 10 m/s, demorando 4,0 s enllegar al suelo.a) Determina la distancia horizontal recorrida por la piedra yla altura del edificio.

b) Cmo puede justificarse que la componente horizontal dela velocidad de la bola proyectada horizontalmente es constantey que su componente vertical no lo es?

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20- Un cartero, que utiliza sus patines como medio detransporte, no se da cuenta que por la calle en que sedesplaza, existe una pequea rampa, de inclinacin 37respecto a la horizontal. Sabiendo que el cartero posee unavelocidad inicial de valor 5,0 m/s al abandonar la rampa(considere h = 0 en dicho instante):a) Cul ser la altura mxima alcanzada por el cartero?b) A qu distancia de la rampa tomar contacto con elpavimento?

---------------------------------------------------------------------

A

Vo

2,0m

37

vi


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21- El bloque de la figura se mueveen lnea recta desde A hasta B. Lagrfica describe como vara lavelocidad en f(t) en ese tramo. Alllegar al punto B cae en el vaco.a) Analiza las caractersticas de TODOel movimiento y calcula la aceleracinque desarrolla el bloque en el tramoAB y en el BD.b) Qu valor tiene la distancia CD?c) Si la velocidad vB fuese el doble de la observada en el grfico, el intervalo de tiempo que tardael cuerpo en llegar desde B hasta D sera mayor, menor o igual al obtenido? Explica de qudepende dicho intervalo de tiempo.

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22- Una piedra atada a un hilo ideal, gira con MCU, completando cuatrovueltas en dos segundos. Determina:

a) La velocidad angular de la piedra.b) La velocidad tangencial de la piedra en las posiciones A y B (representa).c) La variacin de velocidad entre dichas posiciones.d) Qu velocidad angular y tangencial posee el punto medio del hilo?

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23-El tambor de un lavarropas tiene 20cm de radio. Si un punto de laperiferia tiene una aceleracin centrpeta de 980 m/s2:a) Cul es la velocidad angular con que est girando?b) El tiempo de centrifugado es 3,0min. Cuntas vueltas da en ese tiempoel tambor de la lavadora?

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24-Un cuerpo gira con velocidad de mdulo constante sobre un planohorizontal sin rozamiento, sujetado por un hilo liviano de 80,0cm de largo.Se sabe que demora 0,50s en pasar desde A hasta B, barriendo un ngulode /3 radianes.a) Calcula y representa la velocidad del cuerpo en los puntos A y B.b) Calcula y representa el vector desplazamiento y la velocidad media delcuerpo entre A y Bc) Determina la aceleracin del movimiento.

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C D

A B

1,0

3,0

tA tB

v(m/s)

t (s)

2,0

AB= 1,00m

BC= 0,80m

AB

A

B1,0 m

1

,0m


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27- El bloque de masa 500g se encuentraen reposo, inicialmente apoyado en unasuperficie horizontal rugosa. El coeficientede rozamiento entre el bloque y el plano es0,10. Sobre el bloque comienza a actuar una

fuerza Fapl horizontal de mdulo constante.Su velocidad vara de acuerdo al grfico.Cul es el mdulo de la fuerza aplicada?

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28- Un bloque de masa 1,0kg es arrastradomediante la aplicacin de una fuerza de 3,0N, a lolargo de toda la trayectoria AC. En el tramo AB lafuerza de rozamiento tiene mdulo 1,0N y en BC3,0N. Realiza el grfico v = f (t) correspondiente almovimiento del bloque.

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29- Un muchacho de masa M=40 kg, arrastra una chata de masa m=6,0 kg, con velocidadconstante por un plano inclinado 15 respecto a la horizontal, ejerciendo una fuerza F de 30 Ncomo se indica (fig I). Al llegar arriba, el joven se sube a la chata y desliza hacia abajo (fig II).Sabiendo que =20, determina:

a) el entre la chata y el pisob) la aceleracin al bajar.

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26-Un cuerpo de masa 700g apoyadosobre un plano inclinado rugoso (c = 0,20), se muevehacia arriba. Al pasar porA lo hace con vA = 3,6m/s, alllegar a B se detiene completamente y luego desciende.a- Con qu aceleracin sube el cuerpo?

b-Con qu aceleracin baja?c-Cunto tiempo demora en subir desdeA hasta B?Realiza el grfico v = f ( t) para este intervalo.

20

A

BvA

25- El cuerpo de la figura, de masa 8,0kg desciendesobre el plano inclinado 60, partiendo del reposo, ypresenta un coeficiente de rozamiento cintico de 0,32con la superficie. Determina en cunto tiempo llega a laparte ms baja de la rampa. 0,70m

F

0,50m 1,0m

APLF

v(m/s)

4,0

2,0 t(s)


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30- Determina la aceleracin del sistema y la tensin a que est sometida la cuerda en cada unode los siguientes casos: (C = 0,20)

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32-El sistema de la figura est compuesto por dos cuerpos 1 y 2,de 2,70kg y 0,90kg respectivamente, unidos entre s mediante unapolea y un hilo ideales. Mediante la aplicacin de una fuerza F sepretende subir el cuerpo 1 por un plano inclinado con el cual existerozamiento de coeficiente cintico 0,30.

a) Determina el valor de la fuerza F que se debe aplicar sobre elcuerpo 1 para que ascienda con aceleracin de 2,0 m/s2.b) Cul sera la fuerza aplicada si el cuerpo descendiera convelocidad constante? (Siempre paralela al plano).

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33- El bloque m1 de masa 2,0kg se desliza sobre un plano derozamiento despreciable.

a) Cunto tiempo emplear m2 de masa 3,0kg en llegar al piso siparte del reposo?

b) Grafica v = f(t) del movimiento del bloque 2 desde que comienza amoverse hasta llegar al piso.

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5,0kg

3,0

kg

3,0

kg5,0

kg

5,0

kg

3,0k

53 53 3753 37

30

1

2

m1

m2

18cm

31- En la figura del problema se representan dosbloques de masas mA = 0,30kg y mB = 0,60kg, unidos

entre s por un hilo. El coeficiente de rozamiento entreel bloqueA y el plano es 0,57.a- Representa las fuerzas aplicadas sobre cada bloque,indicando de que interaccin resultan.b- Determina la aceleracin del sistema.

AB

20


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34-Al dejar en libertad el sistema de la figura, se determina que elbloque 2 desciende con una aceleracin constante de valor 4,0m/s2.Adems se conocen la masa del bloque 1 y el coeficiente de friccincintica entre las superficies de dicho cuerpo y el plano inclinado. Siendoposible considerar como ideales al hilo y a la polea que vinculan losbloques:

a) Cul es el valor de la tensin que soporta el hilo en estas condiciones?b) Determina el valor de la masa del bloque 2.c) Construye el grfico v=f(t) para el movimiento experimentado por elbloque 1, considerando un intervalo de tiempo de 2,5s.

---------------------------------------------------------------------35- En la figura de este problema se muestran dosbloques A y B, vinculados entre s por medio de un hilo yuna polea. Al liberar el sistema, el bloque B parte delreposo y asciende por el plano inclinado, con el cual

mantiene un rozamiento cintico de coeficiente 0,17. Lamasa del bloque A vale 420g y la de B 300g.a) Determina la aceleracin con la que se mueve cadabloque.b) Realiza la grfica de velocidad en funcin del tiempopara el movimiento del bloque B entre M y N.

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a) Calcula la aceleracin de los bloquesb) Calcula la masa del bloque .

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37-Por medio de una polea y un hilo ideales, se vinculan entre slos dos bloques que se muestran en la figura. La masa del bloque 1es de 3,0kg. Se sabe adems que en la zona AB el rozamiento entreel bloque 1 y el plano de apoyo es despreciable. La grfica adjuntamuestra cmo cambia el valor de la velocidad del bloque 1 respectoal tiempo, para el trayecto ABC (las posiciones A, B y C secorresponden con los tres instantes de tiempo indicados en lagrfica.

a) Halla el valor de la masa del bloque 2 y el coeficiente derozamiento cintico en la zona BC.

b) Cunto se desplaz el bloque 1 entre A y C?

36-El esquema representa un sistema de dosbloques, vinculado por una polea liviana, semueven con aceleracin constante. El bloque parte de la posicinA con vi = 0, y tarda 0,80s enalcanzar el punto B. Las superficies de los planosy los bloques tienen igual coeficiente derozamiento cintico c= 0,20.

53

12

m1=20kg

C=0,50a

AB

17M

N

MN = 40,0cm

t(s)

v(m/s)

9,8

3,5 7,00

A B C

2

1

C

37

0,80m

m2=0,40kg


10/10

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38- Los bloques 1 y 2 (300g y 200grespectivamente) estn vinculados entre s poruna polea y un hilo livianos. El cuerpo 1 seencuentra bajando con velocidad constante de2,0m/s, por la zona AB del plano inclinado. Larugosidad del plano es diferente para las zonasAB y BC, se sabe que en la segunda elcoeficiente de rozamiento cintico es 0,64.a) Cunto vale el coeficiente de rozamientocintico en la zona AB?

b) Con qu velocidad pasar el cuerpo 1 por la posicin C?

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--------------------------------------------------------------------40- El cuerpo de la figura, de masa 500g, gira sobre una mesa horizontal lisa y experimentauna aceleracin de 5,0m/s2.a) Cul es su perodo de rotacin?b) Cul es la tensin que soporta la

cuerda?

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1

2

53

A

B

BC=133cm

C

AB

0,64BC

v

O

39-El bloque de m = 5,0 kg realiza unmovimiento circular uniforme de radio25 cm unido a un resorte de constante elstica200 N/m que se encuentra estirado 10cm.a) Determinar la aceleracin que experimentael bloque.b) Calcular la frecuencia con que gira.

r =20cm

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