FISICA I //ULS - Terceras Pruebas

PROBLEMAS DE TERCERAS PRUEBAS 2007-2010

EDICIÓN, MARZO 2014 COORDINACIÓN- FÍSICA I.

[NOMBRE DE LA COMPAÑÍA] | [Dirección de la compañía]

2

Primer Semestre 2007

m  

1.- Una bala de masa 30[gr ], se dispara con una rapidez de 300   contra un bloque de madera apernado a s una superficie horizontal, logrando introducirse 12[cm] en esa dirección. Determine: a) La variación que experimenta la Energía Mecánica de la bala. b) El trabajo efectuado por la fuerza media ejercida por el bloque sobre la bala. c) Magnitud de la fuerza media.

m  

2.- Un deslizador de 0,300[kg] se mueve hacia la derecha a 0,800   sobre un riel horizontal sin fricción y s

m

choca con un deslizador de 0,200[kg] que se mueve hacia la izquierda a 2,20   . Determine la velocidad s final de cada deslizador si el choque es elástico.

3.- En la figura, el bloque m=5.00[kg] baja deslizándose por la superficie inclinada 36,9° respecto a la horizontal. El coeficiente de fricción cinética es 0,25. Un hilo atado al bloque está enrollado en un volante de 20,0[kg] y 0,200[m] de radio, con su eje fijo en o y momento de inercia respecto al eje de 0,400[kg - m2 ]. a) ¿Qué aceleración tiene el bloque? , b) ¿Qué tensión hay en el hilo?.

4.- El aguilón AB de la figura no es uniforme, pesa 2800[N] y está sujeto con un pivote sin fricción en su base. La distancia del pivote a su centro de gravedad es de 40% de su longitud. Calcule la tensión en el cable tensor y las componentes horizontal y vertical de la fuerza ejercida sobre el aguilón en su base.

Segundo Semestre 2007 1.- Un bloque de 25[Kg], en reposo, ligado a un resorte indeformado de

N  , es empujado por una fuerza horizontal F =  m 

constante elástica 200

180[N] comprimiendo el resorte 0,2[m] a lo largo de una mesa. Si el coeficiente de fricción entre el bloque y



la mesa es   0,15 ; I) Calcule el trabajo realizado por a) F , b) la fuerza de fricción , c) la fuerza de gravedad , d) la fuerza elástica , e) la fuerza neta , II) Calcule la rapidez del bloque después de comprimir 0,2 [m].

2.- Dos bloques de 10 [Kg] y 20[Kg] impactan frontal y elásticamente. El primero se dirige hacia la derecha a

m

m

30   y el segundo hacia la izquierda a 40   . Determine las velocidades de los bloques después del s s impacto.

3.- La polea de la figura tiene 0,140[m] de radio y su momento de inercia es de 0,420 Kg  m 2 . La cuerda no resbala en la polea. Si el sistema se suelta desde el reposo,





determine la rapidez de m1  4,00[ K g] justo antes de golpear el piso.

4.- En la figura, la viga uniforme AD, de largo 4[m] y peso 1000[N], se mantiene horizontal apoyada en los soportes A y D. De la viga cuelgan m1  50[ K g] y m2  150K g a través de cuerdas ideales. Si AB = CD = 0,5[m], calcule las magnitudes de las fuerzas que los soportes ejercen sobre la viga.

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3

Primer semestre 2008



1.- Un cuerpo de masa 35[kg] desliza 3[m] por una superficie horizontal tirado por una fuerza F de 200[N] que forma un ángulo de 37 con la superficie. Si el coeficiente de roce entre el cuerpo y la superficie es 0,2;



calcule el trabajo realizado por: a) la fuerza F , b) el peso del cuerpo, c) la fuerza normal, d) la fuerza de roce, e) la fuerza neta.

 k m

2.- Una granada que se mueve horizontalmente a 4  , explota dividiéndose en tres fragmentos iguales.  s 

 k m , en el mismo sentido original. El segundo sale hacia arriba formando un  s  ángulo de 135 y el tercero, hacia abajo formando un ángulo de 225 . Determine la rapidez del segundo y Uno sale horizontalmente a 18 del tercero.





2 3.- Un cilindro sólido de 4[kg] y radio 30[cm] I  1 2 mR está unido a un resorte horizontal sin masa de modo que puede rodar sin resbalar a lo largo de una superficie horizontal, como se ve en la figura. La constante k del resorte es de 300[N/m]. Si el sistema parte del reposo desde una posición en que el resorte está estirado 0,24[m], determine la velocidad angular del cilindro cuando el resorte pase por la posición de equilibrio.

4.- Una barra uniforme de 400[N] de peso y largo l, se sostiene mediante un cable horizontal según la figura. Si el sistema permanece en equilibrio, determine la tensión del cable y las reacciones vertical y horizontal en A.

Segundo semestre 2008 1.- Desde la cima de un plano inclinado 23,6 con respecto a la horizontal, se suelta un bloque de 10[kg], el

m

bloque acelera de tal manera que cuando se ha deslizado 60[cm] su rapidez es de 1,9   . Para ese trayecto, s determine: a) la variación de energía cinética, b) el trabajo del peso, c) el trabajo de la fuerza de roce, d) el coeficiente de roce.

m

m

2.- Dos cuerpos de masa 4[kg] y 15[kg], se mueven con velocidades 8 iˆ   y  3 iˆ   , respectivamente. s s Si el choque es completamente inelástico, determine las velocidades de cada masa después del choque y la pérdida de energía en el impacto.

3.- Un bloque de 5,00[kg] descansa sobre una superficie horizontal sin fricción. Un cordón sujeto al bloque pasa por una polea de 0,120[m] de diámetro y se ata a un bloque colgante de 8,00[kg]. El sistema se libera del reposo y los bloques se mueven 3,00[m] en 2,00[s]. a) ¿Qué tensión hay en cada parte del cordón?, b) que momento de inercia tiene la polea sobre su eje de rotación?

4.- En un zoológico, una varilla uniforme de 180[N] y 3,00[m] de largo se sostiene en posición horizontal por dos cuerdas en sus extremos. La cuerda izquierda forma un ángulo de 150 con la varilla y la derecha forma un ángulo  con la horizontal. Un mono de 90[N] cuelga inmóvil a 0,50[m] del extremo derecho de la varilla. Calcule  y las tensiones en las cuerdas.

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4

Primer Semestre 2009



1.- Un cuerpo de masa 48,0[kg] desliza 8,00[m] sobre una superficie horizontal tirado por una fuerza F de 120[N] que forma un ángulo de 60,0 con la horizontal. Si el coeficiente de roce entre el cuerpo y la



superficie es 0,150; calcule el trabajo realizado por: a) F , b) la gravedad , c) la fuerza normal , d) la fricción , e) la fuerza neta.

2.- Un objeto de 3,0[Kg] choca elásticamente contra otro objeto en reposo y continúa moviéndose en la dirección original pero a un tercio de su velocidad original. ¿Cuál es la masa del objeto golpeado?

3.- La masa M = 5,00[kg] cuelga del extremo de la cuerda que se encuentra enrollada en el tambor , con I =2,50[kg – m2] , R = 40,0 [cm]. Si la polea pequeña es ideal, determine la rapidez de M cuando ha bajado 25,0[cm] a partir del reposo.

4.- La viga AB, de peso desconocido, homogénea, de largo  y articulada en A. El extremo B está unido a una cuerda con tensión T = 15[N], como se muestra en la figura. Sobre la viga descansa un bloque M  que pesa 22[N], colocado a del pivote A. Determine las 4 magnitudes de: a) el peso de la viga, b) las fuerzas horizontal y vertical sobre la viga en A. Segundo Semestre 2009 1.- Dos bloques de acero de masas mA  0,79[kg] y mB  0,47[kg] se deslizan sobre una superficie



m



m

 A  0.40 iˆ  y  B  0,24 iˆ   . Si chocan y después del s s

horizontal sin fricción con velocidad

m , determine: a) el coeficiente de restitución entre los bloques,  s 



impacto la velocidad de B es v B  0,42 iˆ 

b) la perdida de energía cinética debido al choque.

2.- Un bloque m = 5,00[Kg] sujeto a un resorte indeformado, de

N 

constante 640   . El coeficiente de fricción cinética entre el m bloque y la superficie horizontal es   0,40. Si se estira el resorte 0,20[m] y se suelta, determine la velocidad del bloque al pasar por el punto de equilibrio.

 

3.- Una esfera sólida homogénea  I 

2  mR2  de 4,00[kg] rueda sin resbalar bajando una pendiente de 5 

38,0 . Calcule la aceleración, la fricción y el coeficiente de fricción mínimo para que no resbale.

4.- La barra homogénea AB de 4[m] de largo y 50 [kg] está pivoteada en A y sostenida por la cuerda vertical CD. Sí   35 , y BC = 1[m], encontrar la Tensión de la cuerda y la reacción Vertical en A, para que el sistema este en reposo.

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Primer Semestre 2010 1. Un bloque de 20,0 [kg] (m1) se conecta a otro bloque de 30,0[kg] (m2) por medio de una cuerda que pasa por una polea sin fricciĂłn. El bloque de 30,0[kg] estĂĄ conectado a un resorte de masa despreciable y constante elĂĄstica de 250 [N/m]. en la figura el resorte no estĂĄ deformado y la pendiente no presenta fricciĂłn. El bloque de 20,0[kg] se jala 20,0 [cm] hacia abajo y se suelta desde el reposo.

Encuentre la velocidad de cada bloque cuando el de 30,0 estĂĄ a 20,0 [cm] sobre el suelo. đ?‘š

2. Una masa de 3,00[kg] con una velocidad inicial de 5,00đ?‘–Ě‚ [ ] choca y queda unida a una masa đ?‘š

đ?‘

de 2,00 [kg], cuya velocidad inicial es de −3,00đ?‘—Ě‚ [ đ?‘ ]. Determine la velocidad final de la masa compuesta.

1

3. Un cilindro macizo (đ??ź = 2 đ?‘šđ?‘… 2 ), de radio 45 [cm] y masa 20 [Kg] rueda hacia abajo libremente, sin deslizar, sobre una superficie inclinada 300 respecto de la horizontal, entre dos puntos A y B distantes 2,4 [m]. si en B tiene rapidez 7,0 [m/s] ÂżquĂŠ rapidez angular tenĂ­a en A?.

4. La figura muestra una barra OA uniforme de 5,00[N] de peso y 15 [m] de largo en estado de equilibrio. Si el peso del bloque Q es de 10 [N] y OB = 10[m], calcule: a) la tensiĂłn de la cuerda horizontal BC, b) las componentes horizontal y vertical de la fuerza sobre la barra en O.

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Soluciones Terceras pruebas FĂ­sica I 2007 al 2010.

Primer Semestre 2007 1.

2.

3.

4.

a) -1350 [J] , b) -1350 [J] , c) 11.250 [N] đ?‘š đ?‘š đ?‘Ł1 = −1,6đ?‘–Ě‚ [ đ?‘ ] , ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ đ?‘Ł2 = 1,4đ?‘–Ě‚ [ đ?‘ ] a) 1,31 [m/s2] , b) 13,1 [N] T = 3533 [N] , FH = 3533 [N] , Fv = 7800 [N]

Segundo Semestre 2007 1.

2.

3.

4.

a) 36 [J] , b) -7,4 [J] , c) 0 , d) -4 [J], e) 24,6 [J] , II) 1,4 [m/s]. đ?‘š đ?‘š đ?‘Ł1 = −63,3đ?‘–Ě‚ [ đ?‘ ] , ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ đ?‘Ł2 = 6,7đ?‘–Ě‚ [ đ?‘ ] 2,67 [m/s] FA = 1112 [N] , FD = 1848 [N]

Primer Semestre 2008 1.

2.

3.

4.

a) 479 [J] , b) 0 , c) 0 , d) -134 [J] , e) 345 [J] v2 = v3 = 4,24 [Km/s] 5,7 [rad/s] T = 347 [N] , FH = 347 [N] , Fv = 400 [N]

Segundo Semestre 2008 1.

2.

3.

4.

a) 18,1 [J] , b) 23,5 [J] , c) -5,4 [J] , d) 0,1 đ?‘š đ?‘Ł1 = ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗ đ?‘Ł2 = −0,68đ?‘–Ě‚ [ ] ; ∆đ??ž = −191 [đ??˝] đ?‘ a) T1 = 7,5 [N] ; T2 = 66,4 [N] , b) 0,141 [Kg-m2] Ć&#x; = 42,4Âş , TA = 210 [N] , TB = 246 [N]

Primer Semestre 2009 1.

2.

3.

4.

a) 480 [J] ; b) 0 ; c) 0 , d) -440 [J] , e) 40 [J] 1,5 [Kg] 1,09 [m/s] a) 13 [N] , FH = 9 [N] , Fv = 23 [N]

Segundo Semestre 2009 1.

2.

3.

4.

a) 0,81 ; b) -0,002 [J] 1,88 [m/s] a = 4,31 [m/s2] ; f = 6,89 [N] , Âľ = 0,223 T = 327 [N] , NA = 163 [N].

Primer Semestre 2010 1. 1,24 [m/s] đ?‘š 2. 3đ?‘–Ě‚ − 1,2đ?‘—Ě‚ [ đ?‘ ] đ?‘&#x;đ?‘‘

3. 13 [ đ?‘ ] 4. đ?‘Ž) 25 [đ?‘ ] ; đ?‘? ) đ??šđ??ť = 25[đ?‘ ] ; đ??šđ?‘Ł = 15[đ?‘ ]

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