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• Jeison Aldana

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Departamento de Física Taller de Mecanica Profesora: Ana Ludia Romero 1.

2.

Un ciclista baja por una colina sin frenar, partiendo de una cúspide, desde el reposo. Un segundo ciclista baja por la misma colina, partiendo desde el triple de la altura inicial, desde el reposo. ¿Por qué factor la velocidad del primer ciclista será mayor que la del segundo, en la parte más baja de la colina? Ignore la fricción. Una niña de 30kg de masa se suelta desde el punto A con una velocidad de 2m/s y se desliza sobre una vía sin fricción, véase la figura. Las correspondiente alturas desde el punto Y=0 hasta los puntos A, B, C son 5.00m, 3.20m y 2.00m, respectivamente.

a.

Determine la rapidez de la partícula en el punto B

b.

Calcular el trabajo del punto B al C

3.

En una piscina un tobogán comienza a una altura de 6m y termina a un metro sobre el nivel del agua con un segmento horizontal. La muchacha se desliza por el tobogán. ¿Cuál es la rapidez en la parte baja del tobogán? ¿qué tan lejos del tobogán va caer la muchacha?

4.

Una esfera pequeña se desliza sin fricción sobre el tramo inicial de una montaña rusa, véase figura. La esfera se deja caer libremente desde una altura h=6R.

¿Cuál es la rapidez en el punto A? ¿Calcule la aceleración tangencial y normal? 5.

Un extremo de una viga uniforme de 50kg de masa y tres metros de longitud descansa sobre el suelo; el otro extremo se mantiene en el aire mediante un soporte colocado a un metro de dicho extremo. Un hombre de 80kg camina a lo largo de la viga del extremo bajo al extremo alto. ¿Cuánto más allá del

soporte puede caminar el hombre antes de que baje el extremo alto de la viga? 6.

Calcular el torque neto en el punto A en el sistema de la figura donde F1 = 10 N, F2 = 5 N, F3 = 15 N, a = 50 cm, b = 1 m.

7.

La regla mostrada en la figura se encuentra suspendida de un punto O. El valor de la distancia desconocida, que hace que la regla este en equilibrio es de:

8.

En una balanza de brazos desiguales, la viga esta pivoteada en un punto cerca de un extremo. Con tal balanza, cargas grandes pueden equilibrar con pesos pequeños, tal balanza tiene un brazo de 50cm que se balancea sobre un pivote a un centímetro de un extremo, cuando un paquete de azúcar se deposita en el plato de la balanza, el equilibrio se logra con una masa de 0.12kg en el otro plato. ¿cuál es la masa del azúcar? Ignore la masa de los platos.

9.

Una gran grúa de torre tiene un contrapeso fijo de 100 ton en el extremo de su brazo corto, y también un contrapeso móvil de 120 ton. La longitud del brazo corto es de 56m y la del brazo largo es de 84m; la masa total de ambos brazos es de 100 ton y se distribuye uniformemente a lo largo de su longitud combinada. La grúa levanta una carga de 80 ton que cuelga en el extremo del brazo largo. ¿Dónde debe colocar el operador de la grúa el contrapeso móvil para lograr un equilibrio perfecto de la grúa?

Departamento de Física Taller de Mecanica Profesora: Ana Ludia Romero 10. La distancia entre el oxígeno y cada uno de los átomos de hidrogeno en la molécula del agua es 0.0758nm, el Angulo entre dos enlaces oxigenohidrogeno es 105°. Considere los átomos como partículas y encuentre el centro de masa.

11. Un tenista golpea una pelota de 0.060kg de masa hacia una pared vertical. La pelota se impacta contra la pared perpendicularmente con una rapidez de 40m/s y rebota con una trayectoria recta, de vuelta, con la misma rapidez. ¿cuál es el cambio de cantidad de movimiento de la pelota durante el impacto? 12. La figura muestra la forma de una molécula de ácido nítrico (HNO3) y sus dimensiones. Considere los átomos como partículas y encuentre el centro de masa.

la horizontal. Encontrar la magnitud de las velocidades del segundo y tercer fragmentos. 16. Un tenista golpea una pelota de 0.060kg de masa hacia una pared vertical. La pelota se impacta contra la pared perpendicularmente con una rapidez de 40m/s y rebota con una trayectoria recta, de vuelta, con la misma rapidez. ¿cuál es el cambio de cantidad de movimiento de la pelota durante el impacto? 17. Un automóvil rojo, de 1100 kg de masa un automóvil verde de 1300kg de masa, chocan en una intersección. Justo antes del choque el automóvil rojo viaja hacia el este a 34 m/s, y el verde viaja hacia el norte a 15 m/s después del choque los restos de los automóviles permanecen unidos y derrapan sobre el pavimento con las ruedas bloqueadas en la dirección al norte del este ¿Cuál es la dirección del derrape? 18. Un cañón usado a bordo de un buque de guerra del siglo VIII se monta sobre un soporte que le permite rodar cada vez que es disparado. La masa de cañón, incluido el soporte, es de 2200kg. El cañón dispara horizontalmente una bala de 6kg con una velocidad de 500m/s2, ¿Cuál es la velocidad de retroceso del cañón? 19. Un automóvil viaja hacia el norte a 20m/s. un camión con el triple de masa del automóvil se dirige hacia el sur a 20m/s. ¿Cuál es la velocidad del centro de masas de los dos vehículos?

13. Una Esfera de 6kg se mueve en la dirección oeste con una velocidad de 10m/s y se estrella con otra esfera de 4kg que se encontraba en reposo, ¿cuál es la velocidad de las esferas después del choque si el choque es perfectamente inelástico? 14. Un cañón usado a bordo de un buque de guerra del siglo VIII se monta sobre un soporte que le permite rodar cada vez que es disparado. La masa de cañón, incluido el soporte, es de 2200kg. El cañón dispara horizontalmente una bala de 6kg con una velocidad de 500m/s2, ¿Cuál es la velocidad de retroceso del cañón? 15. Una granada que se desplaza horizontalmente a una velocidad de 8Kms-1 con respecto a la tierra explota en tres segmentos iguales. Uno de ellos continúa moviéndose horizontalmente a 16Km s-1, otro se desplaza hacia arriba haciendo un ángulo de 45º y el tercero se desplaza haciendo un ángulo de 45º bajo

20. Una Esfera de 6kg se mueve en la dirección oeste con una velocidad de 10m/s y se estrella con otra esfera de 4kg que se encontraba en reposo, ¿cuál es la velocidad de las esferas después del choque si el choque es perfectamente inelástico?¿cuál es la perdida de energía? 21. Un protón con 1.6x10-13J de energía cinética se mueve hacia un protón en reposo. ¿Cuál es la velocidad centro de masa del sistema? 22. Si usted aumenta la rapidez de su automóvil por un factor de, de 20km/h a 60km/h, ¿Por qué factor cambia usted la energía cinética? 23. Un bloque de 2 Kg, situado a una altura de 1 m, se desliza por una rampa curva y lisa, partiendo del reposo. Al terminarse la rampa, el bloque resbala 6 m sobre una superficie horizontal rugosa antes de llegar al reposo. a) ¿Cuál es la velocidad del bloque en la parte inferior de la rampa? b) ¿Cuánto vale el coeficiente de roce cinemático entre el bloque y la superficie horizontal?