Física I para Profesorado de Química I.P.A 2014

- PRÁCTICO Nº 4 - 1. Un obrero empuja una caja de 25 kg por un plano inclinado a 27º mediante una fuerza paralela al plano de 120N. La caja se desliza 3,6 m sobre el plano a velocidad constante.

a) ¿cuánto trabajo efectuó el obrero sobre la caja? b) ¿cuánto trabajo efectuó la fuerza de gravedad sobre la caja? c) ¿cuánto trabajo realizó la superficie sobre la caja?

2. La mujer que se indica en la figura puede ejercer como máximo una fuerza de 200 N sobre la correa de la valija la cual forma un ángulo α=40º con la horizontal. El coeficiente de rozamiento cinético entre la valija y el suelo es 0,40. Masa valija vacía=10,0 Kg

a) En esas condiciones ¿cuál es la máxima masa que puede cargar en la valija para arrastrarla con velocidad constante?

b) Calcule el trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actúan sobre la valija si la mujer la arrastra sobre el piso a 2,0 m/s durante un minuto en un camino recto.

3. Una partícula de masa 2,5 kg se desplaza según la expresión de la posición en función del tiempo:

22 )0,3(0,5)( t

smmtx

Hallar: a) La velocidad del partícula en el instante t=1,0s.

b) La velocidad media en el intervalo de t=1,0s a t=3,0s. c) El trabajo neto realizado sobre la partícula entre t=1,0s y t=3,0s.

y graficar la velocidad de la partícula desde 0,0 s hasta 5,0s

4. El carrito de una montaña rusa parte del punto A en la figura a la velocidad v0 y desliza por los rieles con rozamiento despreciables. ¿Cuál será la velocidad del carrito en los puntos “B”, “C” y “D”. Supóngase que el carrito puede ser considerado como una partícula y que siempre permanece sobre la vía. La normal puede apuntar hacia “adentro”. 5 Una bala de cañón de 20 kg se dispara a una velocidad, en el orificio de salida del cañón, de 1000 m/s y a un ángulo de 37º con la horizontal. Una segunda bala se dispara con un ángulo de 90º (tal vez con intenciones suicidas). Utilice la conservación de la energía mecánica para encontrar para cada bala la altura máxima alcanzada.

B

C

D

A v0

h hh/2

6. Una pelota de 0,37 Kg de masa se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad de 14 m/s, y alcanza su altura máxima a 8,4 m del punto de lanzamiento. a) Determine la fuerza de fricción media que actúa sobre la pelota. b) Suponiendo que la fricción del aire realiza el mismo trabajo cuando la pelota sube que cuando baja, calcule el módulo de la velocidad de la pelota cuando vuelve al punto de partida. 7. Dos bloques se encuentran vinculados como se muestra en la figura

de la derecha. El bloque A desciende sobre una superficie inclinada rugosa con aceleración 2,20 m/s2. La masa de A es 800g y la masa de B es de 300g. a) Determina el coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque

A y la superficie del plano inclinado. b) Determina la variación de energía mecánica del conjunto A-B,

desde que parten desde el reposo hasta que B adquiere una velocidad de 2,00 m/s.

8. Una bolsa de arena de 2,14 Kg se deja caer desde una altura de 43,6 cm por encima de un resorte de constante K = 18,6 N/cm, como indica la figura.

a) Encuentre la distancia máxima que se comprimirá el resorte en caso que éste permanezca siempre vertical. b) Halle la máxima velocidad que alcanza la bolsa (antes conviene hallar en qué punto

la velocidad es máxima). 9. Un cubo de masa m se abandona a una altura de 75 cm

desde la parte superior derecha de una pista tal como se muestra en la figura. La pista no tiene rozamiento salvo en el tramo horizontal que se extiende 30 cm a cada lado de su punto medio O; en ese tramo el coeficiente de rozamiento cinético es ߤk = 0.40.

a) Determina hasta qué altura sube el cubo cuando

vuelve a la parte derecha de la pista. b) ¿Dónde termina deteniéndose el cubo?

10. Una plomada de 0.12 kg está atada a un hilo de masa despreciable de 0.80 m de longitud, formando un

péndulo que oscila con un ángulo máximo de 45º con la vertical. Considere despreciable la resistencia del aire.

a) Calcule el módulo de la velocidad de la plomada cuando el hilo pasa por la posición vertical b) ¿Cuál es la tensión en el hilo en el instante que forma un ángulo de 45º con la vertical? c) ¿Y cuál es la tensión en el hilo cuando pasa por la vertical?

43,6 cm

37º

A

B