Examen Física I_enero_Parte 2_RESUELTO.pdf

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  • Examen Fsica I: Mecnica y Termodinmica. Parte 2 Fecha: 28/01/2014 Apellidos: Nombre: Titulacin: NOTA: Todas las respuestas deben estar razonadas (ej: fuerzas que intervienen, leyes fsicas utilizadas, etc). El no hacerlo implicar perder la mitad de la puntuacin. Problema 1: (3 puntos) Para sacar agua de un pozo se utiliza una polea de 4.00 kg de masa y 33.0 cm de radio, como la que se muestra en la figura. La friccin entre la polea y su eje genera un momento de torsin con una magnitud de 1.10 N m.

    La cuerda est enrollada alrededor de la polea, tiene masa despreciable y no se estira ni desliza sobre la polea. El cubo con agua pesa 15.0 N y cuando llega arriba se suelta desde el reposo, cayendo con una aceleracin constante de 2.30 m/s2. Calcula:

    a) La aceleracin angular de la polea b) El momento de inercia de la polea. Crees que habra sido

    correcto asumir que la polea es un cilindro slido uniforme cuyo momento de inercia es I = M R2?

    c) La celeridad angular de la polea despus de 3.00 s d) La celeridad a la que cae el cubo en ese momento

    Problema 2: (3 puntos) Un padre y su hija de masas mp = 80.0 kg y mh = 32.5 kg se sientan en los extremos opuestos de un balancn de masa uniforme M = 15.0 kg y longitud L = 3.50 m que est apoyado en un pivote sobre su eje central. a) Calcula el momento de inercia del balancn y el momento de inercia total del sistema b) El padre se desplaza hacia el eje central hasta quedar situado a 1.00 m de su posicin inicial. Crees que la hija conseguir equilibrar el balancn acercndose o alejndose del eje central? Por qu?

    Problema 3: (2.5 puntos)

    a) Calcula la masa m que tiene que tener el contrapeso para equilibrar el camin de 2500 kg sobre el plano inclinado que se muestra en la figura. Supn que ninguna polea tiene friccin ni masa y que la cuerda no se estira.

    b) Para reducir la masa del contrapeso, habra que aumentar o disminuir el radio de la polea exterior? Demustralo.

  • Problema 4: (1.5 puntos) Durante una excavacin, un arquelogo se encuentra una moneda antigua de color dorado de 4.00 g de masa. Para estar seguro, lleva la moneda a un laboratorio, donde primero la calientan a 190.0C y luego la introducen en un calormetro que contiene 300.0 g de agua a 24.8 C. La temperatura del agua en el equilibrio es de 25.0C. De qu est hecha la moneda? Tablas de datos y formulario

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