2. Ejercicio 5 del Examen de la Primera Evaluación de
Física A Diciembre 4 del 2013.
A un bloque de 4.0Kg. en reposo se le aplica una fuerza horizontal que varía con la posición x
tal como se muestra en la gráfica adjunta. Considere para el bloque y la superficie un
coeficiente de rozamiento cinético de 0.25 y que se desplaza desde x=0 a x=6m. Determine:
a. El trabajo de la fuerza horizontal.
b. El trabajo de la fuerza de fricción.
c. El trabajo neto sobre el bloque.
d. La rapidez que adquiere el bloque luego de realizar este desplazamiento.
3. Solución:
a. WF= (6x90)/2
b. Wf= f.x= ukmgxcos180= -58.8J.
c. Wn= 211.2J.
d. Wn= K-Ko= v=((2Wn)/m))^1/2
V= 10.3m/s.
4. Ejercicio de examen de la primera evaluación 2s-2014
TEMA 3
Los paquetes que se muestran en la figura se lanzan hacia abajo sobre un plano inclinado en
A con una rapidez de 1 m/s. Los paquetes se deslizan a lo largo de la superficie ABC hacia
una
banda transportadora que se mueve con una rapidez de 2 m/s. Se sabe que µk = 0.25 entre
los paquetes y la superficie desde A hasta C. Los paquetes deben llegar al punto C con una
rapidez de 2 m/s.
a.- Realice el diagrama de cuerpo libre para el paquete cuando se encuentra en la superficie
AB y en la superficie BC
b.- Determine la rapidez de la caja en el punto B
c.- ¿Cuál debe ser la distancia d para que los paquetes lleguen a C con v = 2 m/s?
5. a.- Realice el diagrama de cuerpo libre para el paquete cuando se encuentra en la superficie
AB y en la superficie BC
SOLUCIÓN
7. c.- ¿Cuál debe ser la distancia d para que los paquetes lleguen a C con v = 2 m/s?
8. a. ¿Qué valor mínimo debe tener h (en términos de R)
para que el carrito se desplace por el rizo sin caer en
la parte superior (el punto B)?
a. Si h=3.50R y R=20.0m, calcule la rapidez, aceleración
radial, y aceleración tangencial de los pasajeros
cuando el carrito está en el punto C, en el extremo de
un diámetro horizontal. Haga un diagrama a escala
aproximada de las componentes de la aceleración.
7.46. Un carrito de un juego de un parque de diversiones rueda sin fricción por la vía (figura 7.32)
partiendo del reposo en A a una altura h sobre la base del riso. Trate el carrito como una partícula.
Ejercicio extraído del libro
Física universitaria de Sears Zemansky
9. SOLUCIÓN:
a. ¿Qué valor mínimo debe tener h (en términos de R) para que el carrito se desplace por el rizo sin
caer en la parte superior (el punto B)?
Ley de Fuerzas Conservativas
→ No hay FRICCIÓN
EO = EF
KO + UO = KF + UF
Mgh = 1/2 M VB
2 + MgH
M (gh) = M (1/2(VB)2 + g2R)
gh=1/2VB
2+ 2gR
→ Deberá tener la partícula una
velocidad diferente de cero y
también tendrá una aceleración
centrípeta en el punto B, en este
caso la única aceleración que
actúa hacia el centro es la
gravedad
gR= VB
2
→ Para que no se caiga en el
inciso B, su velocidad tendrá que
ser mayor a la siguiente
expresión, así:
2)
→ Por lo tanto si
reemplazamos 1 y 2:
RESPUESTA:
10. b. Si h=3.50R y R=20.0m, calcule la rapidez, aceleración radial, y aceleración tangencial de
los pasajeros cuando el carrito está en el punto C, en el extremo de un diámetro horizontal. Haga
un diagrama a escala aproximada de las componentes de la aceleración.
Ley de Fuerzas Conservativas
→ No hay FRICCIÓN
EO = EF
KO + UO = KF + UF
Mgh = 1/2 M VPC
2 + MgH
M (gh) = M (1/2(VPC)2 + gR)
gh=1/2VPC
2+ gR
VPC
2 = 2g(3.5R) - 2gR
VPC
2 = 5gR
VPC= 31.3 (m/s)
→ Aceleración centrípeta o
radial
Reemplazamos los valores
ac= (31.3)2/20
ac =49 (m/s2)
→ Aceleración tangencial
aT = 9.8 (m/s2)
