• Author / Uploaded
• Descargadorxd

• Categories
• Masa
• Fricción
• Fuerza
• Ciencias fisicas
• Ciencia

Citation preview

SEMINARIO 3 1. Un carrete cilindrico de masa M y radio R (un solido uniforme) se desenrolla con una fuerza constante F. suponiendo que el carrete cilindrico no desliza: encontrar. a. La aceleracion del centro de Masa (CM). b. La fuerza de friccion si es que lo hubiera. c. Si parte del reposo, la velocidad lineal al cabo de recorrer una distancia d.

2.

Se tiene una rueda de Maxwell suspendida de un par de cuerdas enrolladas en su eje, como muestra la figura. Determinar el momento de inercia de la rueda midiendo el tiempo que demora en caer una altura h.

3.

El bloque de masa M de la figura es empujado por una fuerza constante F que le hace moverse horizontalmente sobre dos rodillos de masa m y radio r, los cuales ruedan sin deslizar tanto con la superficie del bloque como con la del suelo. Determinar la aceleración del bloque.

4.

Un bloque de masa m = 20 kg, unido mediante una cuerda a una polea sin masa desliza a lo largo de una mesa horizontal con coeficiente de rozamiento dinámico 𝜇= 0.1. La polea está conectada mediante otra cuerda al centro de un carrete cilíndrico de masa M = 5 kg, y radio R = 0.1 m que rueda sin deslizar a lo largo de un plano inclinado 30° (véase la figura). Determinar lo siguiente: a) La aceleración del centro de masas del cilindro y las tensiones de las cuerdas. b) La velocidad del centro de masas del cilindro cuando ha descendido 3 m a lo largo del plano inclinado, partiendo del reposo.

5.

Una cuerda es enrrollada alrededor de una rueda que esta inicialmente en reposo, como se muestra en la figura. Si una fuerza aplicada a la cuerda le dá una aceleración a = 4t m/s2. Determine la velocidad angular de la rueda en función del tiempo.

6.

Se deja caer un bloque A de 25 Kg de masa desde una altura de 0.80 m sobre un platillo de una balanza B de masa 10 Kg. Suponiendo que el choque es inelástico.( K = 20 N/cm.). Determinar i. La deformación inicial del muelle elástico por el platillo B de 10 Kg. ii. La deformación máxima del muelle elástico por el platillo y el bloque.

7.

Una esfera A de 1,2 kg., que se mueve a una velocidad Vo paralela al suelo de modulo Vo = 2 m/s choca con la cara inclinada de una cuña B de 4,8 kg., que puede rodar libremente sobre el suelo y que esta inicialmente en reposo. Sabiendo que θ = 60° y que el choque es completamente elástico. a) Hallar la velocidad de la cuña inmediatamente después del impacto. Vo b) La velocidad de la esfera inmediatamente después A del impacto. B

8.

Una gota de agua de masa 0,1g se deja caer desde cierta altura en un ambiente de vapor de agua. El vapor de agua se condensa en ella a razon constante de 0,001g/s. considerando en reposo el vapor. Determine la rapidez de la gota al cabo de 10s.

9.

Un bloque de masa M se encuentra unido a un coche de masa Mo por intermedio de un resorte ingravido de constante elastica K. Inicialmente todo esta en reposo, de pronto se dispara un proyectil de masa m con velocidad Vo incrustando en el bloque de masa M.

Despreciando todo tipo de rozamiento. Encontrar la maxima deformacion x que sufre el resorte. 10. Una particula de masa m2 esta en reposo y otra de masa m1 se acerca con rapidez v1 chocando lateralmente de manera que la particula de masa m2 sele impulsada haciendo un angulo θ con la direccion inicial de m1. Si el coeficiente de restitucion es e < 1, determine la suma de los angulos φ + θ en terminos de m1, m2, e y θ. (suponga que la velocidad relativa tangencial no es afectada por el choque). 11. Un proyectil de masa m se mueve con una velocidad V0 como se muestra en la figura. El proyectil choca y queda adherida al borde de la barra homogénea de masa M y longitud L, que puede girar sin fricción alrededor de un eje que pasa por su centro. Calcular la velocidad angular del sistema después de la colisión.

12. Se tiene un sistema de dos particulas de masa m1 y m2 unidas por una barra homogenea de longitud 2d y masa despreciable, si el sistema empieza a girar con una velocidad angular constante ω a traves de un eje que pasa por el centro de la varrilla haciendo un ángulo θ.(ver figura). Determinar: a.

El Momento Angular L (usar la definicion de L)

b.

El momento de inercia I(usar la definicion de I y comparar con (a)).

13. En la posicion mostrada. El bloque A desciende con velocidad de 1.5 m/s. se considera que el cilindro B es maciso y homogeneo que se mueve sobre cojinetes sin rozamiento. Para este instante el resorte unido a C esta comprimido 0.15 m y de constante K = 75 kg/m. Encontrar la velocidad de A despues de descender 1m. mA = 8Kg mB = 10 Kg mC= 16Kg R = 0.2 m

14. Se deja caer una bola de acero verticalmente e incide en una placa rìgida rebotando sobre ella con una direccion horizontal. Si el coeficiente de restitucion es e, calcular: a. El Angulo 0 necesario. b. El módulo de la velocidad v’.

15. Determinar el momento de inercia de una rueda homogenea, simetrica, con 4 agujeros de radio r y de densidad constante ρ en torno a un eje perpendicular al plano de la rueda, que pasa por.: El centro G y el Punto P. R1 = 2R R = 4r 2r = R2 – R1

16. un martinete deja caer un mazo de hierro de masa m desde una altura h sobre un pilote que se clava en el suelo, tal como se muestra en la figura. Determinar: a. La energía cinética del mazo inmediatamente antes de golpear al pilote. b. La velocidad del mazo inmediatamente antes de golpear al pilote. c. El trabajo que efectúa el mazo sobre el pilote. d. Ahora. Si se clava el pilote una longitud d en el suelo, ¿qué fuerza ha ejercido sobre el pilote el mazo? e. Evaluar a, b, c, d con valores de m = 400kg, h = 8m, d = 5cm.

17. Se muestra un cilindro homogéneo de masa M1 y radio R1 descendiendo por un plano inclinado, rotando sin deslizar como se muestra en la figura. Además una polea disco homogénea fija de masa M2 y radio R2 rota en su eje y un bloque de masa M3 sube gracias a una polea móvil ideal. Determine lo siguiente: a) La aceleración de cada cuerpo. b) La tensión en cada cuerda. c) La variación de energía cinética del bloque si se eleva una altura “h”

18. Una barra de 3m de longitud resbala por el suelo apoyándose en un escalón de altura h=1m. Si el extremo A, en el momento en que está separado del escalón 𝑥 = √3 m, tiene una velocidad VA = 1m/s. Calcular: a) La velocidad angular de la barra en ese momento, b) La velocidad del extremo B

19. En la figura mostrada, el resorte tiene constante elástica K y longitud natural Lo; el cuerpo de masa m puede deslizar a lo largo la varilla DE sin rozamiento. Se suelta m desde el reposo en la posición B, calcular su velocidad cuando pasa por C a la distancia x de B. (5pts)

20. Una esfera de 1 kg, radio 2 cm y velocidad 𝑢 ⃗⃗⃗⃗1 = (3,5 𝑚/𝑠)𝑖̂ choca con otra esfera de 2 kg y radio 2 cm inicialmente en reposo, con parámetro de impacto b = 1,6 cm, y coeficiente de restitución 0,9. Si por comodidad el eje x se traza a lo largo de la velocidad ⃗⃗⃗⃗ 𝑣2 y el otro eje y perpendicular, determine lo siguiente: a) Las ecuaciones de conservación de la cantidad de movimiento y la ecuación en el eje x del coeficiente de restitución. b) La medida de los ángulos de desviación después del choque 𝜃 y ϕ. c) Las rapideces de las partículas después del choque. d) La pérdida de energía después del choque.

21. Dos masas conectadas entre sí mediante una varilla ligera están en reposo sobre una superficie horizontal sin rozamiento. Una tercera partícula de 0.5kg se acerca al sistema con velocidad Vo y golpea a la masa de 2 kg. Calcule el movimiento resultante del centro de masa de las dos partículas si la de 0,5 kg rebota con la velocidad Vf mostrada en la figura.