Exercese of físic

1. UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA
FACULTAD DE INGENIERIA.
SEMESTRE 2014_I
MECÁNICA
DOCENTE FREDY JOSÉ RONDANO LOBO
TALLER TRES
FECHA ENVIO ______________________________
NOMBRE ______________________________________________________________________________________ Código ____________________________________
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GRUPO _____________ CAL. ____________
El siguiente trabajo debe ser realizado en grupo de 3 estudiantes, el trabajo de ser desarrollado paso a paso y de ser entregado el día estipulado en el
calendario académico. Tendrá un valor de 30 puntos
QUESTIONS
Physically respond to the following questions justifying its answer.
1. ¿Por qué es más fácil aflojar un tubo atorado con una llave larga que con una corta? ¿Es posible calcular el momento de torsión que actúa sobre un cuerpo rígido sin
especificar el centro de rotación? ¿El momento de torsión es independiente de la ubicación del centro de rotación?
2. Si se duplica la velocidad de una partícula, ¿Por qué factor cambia su momento? ¿Por qué factor cambia su energía cinética? Un tirador experto dispara un rifle
mientras permanece de pie con la culata del rifle contra su hombro. Si el momento hacia delante de la bala es el mismo momento hacia atrás del rifle, ¿Por qué no
es tan peligroso ser impactado por el rifle que por la bala?
3. Cuando una rueda de radio R gira alrededor de un eje fijo, ¿todos los puntos sobre la rueda tienen la misma velocidad angular? ¿Todos tiene la misma velocidad
lineal? Si la velocidad lineal es constante e igual  describa las velocidades lineales y las aceleraciones lineales de los puntos localizados en
RrRrr  ;2/;0 donde los puntos se miden desde el centro de la rueda.
4. En la figura 1, use las expresiones y para calcular la energía cinética del trineo (tratado como partícula). ¿Son diferentes estos
resultados? Explique.
Figura 1
5. Una mujer esta parada en el centro de un lago congelado perfectamente liso y sin fricción. Puede ponerse en movimiento aventando cosas, pero suponga que no
tiene nada que lanzar. ¿Puede llegar a la orilla sin lanzar nada?
6. Una bala tiene el doble de la masa de una segunda bala. Si ambas se disparan de modo que tengan la misma velocidad, ¿cuál tiene más energía cinética? ¿Cuál es la
proporción de las energías cinéticas de las dos balas?
7. La energía potencial gravitatoria puede ser negativa alguna vez. Explique.
8. Una bola se lanza al aire en línea recta hacia arriba. ¿En qué posición su energía cinética es máxima? ¿En qué posición su energía potencial es máxima?
Preguntas tipo ecaes
1. ¿Qué distancia recorrerá sobre el plano horizontal BC (rugoso), un bloque de masa "M", abandonado en A?
Figura 2
A) 20 m B) 30 m C) 35 m D) 40 m E) 44 m

2. 2. Un cuerpo se suelta de A y sigue la trayectoria mostrada. Calcular la aceleración cuando pase por B. (h = 4R)
Figura 3
A) √ g B) 32g C) 2g D) 6g E) 21g
3. Una partícula sube verticalmente con velocidad constante. Si Ep, Ec y E son, respectivamente, la energía potencial, cinética y mecánica podemos afirmar que sus
valores son tales que
Ep Ec e
A) aumenta aumenta aumenta
B) aumenta disminuye constante
C) disminuye disminuye disminuye
D) aumenta constante aumenta
E) constante constante constante
4. Una masa de 2 kg que se mueve con una velocidad de 6 m/s colisiona y se queda pegada contra una masa de 6 kg inicialmente en reposo. La masa combinada choca
y se queda pegada a otra masa de 2 kg también inicialmente en reposo. Si las colisiones son frontales, calcule la energía cinética (en joules) que pierde el sistema.
A) 51,2 B) 24,2 C) 31,8 D) 28,8 E) 14,2
5. Un móvil de 6 kg viaja a 2 m/s y choca frontalmente con otro móvil de 4 kg que viaja en sentido opuesto a 4 m/s. Si los móviles permanecen unidos después del
choque, ¿qué porcentaje de energía cinética se pierde?
A) 78% B) 81% C) 87% D) 93% E) 98%
6. Se dispara una bala de 8 g hacia un péndulo balístico de 2,5 kg y queda empotrada en él. Si el péndulo se eleva una distancia vertical de 6 cm, calcule la rapidez
inicial de la bala (aproximadamente).
A) 14 m/s B) 240 m/s C) 340 m/s D) 440 m/s E) 540 m/s
7. Una bola de billar de 0,5 kg de masa, al moverse hacia la izquierda con una velocidad de 2 m/s, perpendicular a una banda de la mesa, choca con ella y se devuelve
con una velocidad de igual magnitud y dirección pero con sentido contrario. Si se considera positivo el sentido hacia la derecha, ¿cuál de las siguientes afirmaciones
está equivocada?
A) El momento de la bola antes del choque es de -1 kgm/s
B) El momento de la bola después del choque es de +1 kgm/s
C) La variación de momento de la bola fue nula.
D) El impulso recibido por la bola fue de 2 N s
E) Si conociéramos el tiempo de interacción de la banda con la bola podríamos calcular la fuerza media que ejerció la banda sobre la bola.
8. Las coordenadas X e Ydel centro de masa del sistema de tres partículas mostrado en la figura son:
Figura 4
A) 0, 0 B) 1.3m, 1.7m C) 1.4m, 1.9m D) 1.9m, 2.5m E) 1.4m, 2.5m
9. En la figura 5 muestra un cilindro de 0,7 m radio que gira alrededor de su eje a 10 rad / s. La velocidad del punto P es:
Figura 5
A) 7.0m/s B) 14π rad/s C) 7.0π rad/s D) 0.70m/s E) Ninguna de las anteriores.

3. 10. La inercia de rotación de una cubierta cilíndrica delgada de masa M, radio R y longitud L sobre su eje central (X-XI
) es:
Figura 6
A) MR2
/2 B) ML2
/2 C) ML2
D) MR2
E) ninguna de las expresiones anteriores
PROBLEMS
Each step physically solves the following problems justifying.
1. Una pieza uniforme de lámina de acero tiene la forma mostrada en la figura 7. Calcule las coordenadas x y y del centro de masa de la pieza.
Figura 7
2. Un agujero circular de diámetro a se corta en una placa metálica cuadrada uniforme que tiene lados iguales a 2a, como se muestra en la figura 8. ¿Dónde está el
centro de masa de la porción restante?
Figura 8
3. Una bala de masa m se dispara hacia un bloque de masa M, inicialmente en reposo, al borde de una mesa de altura h, sin fricción. La bala permanece en el bloque, y
después de que el impacto el bloque aterriza una distancia d de la mesa. Como se muestra en la figura 9. Determine la velocidad inicial de la bala.
Figura 9
4. Se suelta un bloque de 0.500 kg des de una posición de reposo en lo alto de una pista sin fricción 2.50 m arriba de la cubierta de una mesa, como se muestra en la
figura 10.
A. Determina la rapidez de las dos masas un momento después de la colisión.
B. ¿Hasta qué altura de la pista regresa la masa de 0.500 kg después del impacto?
C. ¿A qué distancia del fondo de la mesa cae la masa de 1.00 kg, si la mesa tiene 2.00 m de altura?
D. ¿A qué distancia del fondo de la mesa cae finalmente la masa de 0.500kg?
Figura 10

4. 5. Para el sistema de la figura 11, las masas tiene momento de inercia I en torno a su eje de rotación, la cuerda no resbala en la polea y el sistema se suelta desde el
reposo. Calcular la rapidez lineal de las masas después que una ha descendido H y la rapidez angular de la polea.
Figura 11
6. Un bloque de masa m1 y uno de masa m2 se conectan por medio de una cuerda sin masa que pasa por una polea en forma de disco de radio R, momento de inercia I y
masa M. Asimismo, se deja que los bloques se muevan sobre una superficie en forma de cuña con un ángulo θ como muestra la figura 12. El coeficiente de fricción
cinético es μ para ambos bloques. Determine a) la aceleración de los dos bloques y b) la tensión en cada cuerda.
Figura 12
7. La tornamesa de un toca cisco gira inicialmente a razón de 33 rev/min y tarda 20.0 s en detenerse.
A. ¿Cuál es la aceleración angular de la tornamesa, suponiendo que la aceleración es uniforme?
B. ¿Cuántas revoluciones efectúa la tornamesa antes de detenerse?
C. Si el radio del tornamesa es de 14.0 cm, ¿
D. Cuáles son las magnitudes de las componentes radiales y tangenciales de la aceleración lineal de un punto sobre la orilla en t= 0?
E. ¿Cuál es la velocidad lineal inicial de un punto sobre la orilla de la tornamesa?
8. Un automóvil tiene llantas de 30 cm de radio. Parte del reposo y acelera uniformemente hasta una rapidez de 15 m/s en un tiempo de 8s. Encontrar la aceleración
angular de las llantas y el número de vueltas que da una llanta en este tiempo.
9. Una partícula de masa m = 5.00 kg se suelta desde un punto A sobre la vereda sin fricción mostrada en la figura 13. Determine, a) la velocidad de la partícula en los
puntos B y C, y b) el trabajo neto realizado por la fuerza de la gravedad al mover la partícula de Aa C.
Figura 13
10. ¿Con qué velocidad abandona la bolita el resorte, de rigidez K, si está comprimido 20 cm, la masa de la bolita es de 300 g? Figura 14
Figura 14