Programa de Física Mecánica II

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- Un péndulo cónico consta de una plomada de masa m que se mueve en una trayectoria circular, en un plano horizontal como se muestra en la figura 4. Durante el movimiento, el alambre de soporte de longitud l mantiene un angulo constante con la vertical. Muestre que la magnitud del momento angular de la plomada respecto al punto de soporte es: L= [pic 59][pic 57][pic 58]

- Una partícula de masa m se mueve en un círculo de radio R a una velocidad constante v como se observa en la figura 4,1 si el movimiento empieza en el punto Q. determine el momento angular de la partícula.[pic 60]

R: L(t)= mvR(1+cos[pic 61]

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- Un bloque de masa M se encuentra sobre una mesa horizontal lisa, unido a una varilla rígida de longitud d y masa despreciable que puede girar mediante un pivote en torno al otro extremo si se dispara una bala de masa m con velocidad , paralela a la superficie horizontal y normal a la barra, la bala queda incrustada en el bloque a) ¿cuál será la velocidad de rotación del bloque? B) ¿Qué fracción de energía se pierde?[pic 64][pic 63]

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- Un jugador de béisbol toma un bat de 36 onzas (peso=10N) con una mano en el punto O (Figura 6). El bat está en equilibrio. El peso del bat actúa a lo largo de la recta de 60cm, a la derecha de O. Determine la fuerza y el par de torsión ejercidos por el jugador sobre el bat alrededor de un eje que pasa por O.

R: a) 10N hacia arriba; 60N/m contra las manecillas del reloj[pic 67]

- El carro de un estudiante queda atascado por una ventisca de nieve, para rescatarlo, como estudiante de física, une un extremo de una cuerda al carro y el otro extremo al tronco de un árbol cercano, y deja una pequeña cantidad de cuerda. El estudiante ejerce después una fuerza F sobre el centro de la cuerda, en la dirección perpendicular a la línea carro-auto como se muestra en la figura 7. Si la cuerda es inextensible y la magnitud de la fuerza aplicada es de 500N. ¿Cuál es la fuerza sobre el carro? (suponga condiciones de equilibrio) [pic 68][pic 69]

R: F=390N

- Una persona trata de mantener un lápiz sobre la palma de su mano en posición inclinada a un cierto ángulo con la vertical (figura 8). Si el lápiz tiene longitud L y masa M ¿Cuál debe ser la aceleración horizontal de la mano para que el ángulo de inclinación siempre tenga un valor constante ? Suponga que el lápiz puede considerarse como una varilla cuya masa esta uniformemente distribuida. [pic 72][pic 70][pic 71]

R: a = gtg[pic 73]

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- Una cadena flexible que pesa 40N cuelga entre dos ganchos situados a la misma altura (Figura 9). En cada gancho la tangente a la cadena forma un ángulo =42 con la horizontal. Encuentre: a) La magnitud de la fuerza en cada gancho. B) la tensión de la cadena en su punto medio. (Sugerencia: para la parte b haga un diagrama de cuerpo libre para la mitad de la cadena). [pic 76][pic 77][pic 75]

R: a) F=29,9N b ) F=22,2N

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- Un oso hambriento que pesa 700N camina por una viga en un intento por recuperar una canasta de alimento que cuelga en el extremo de la figura 10. La viga es uniforme, pesa 200N y mide 6,00m de largo; la canasta pesa 80N a) trace un diagrama de cuerpo libre para la viga. B) cuando el oso está en x= 1m, encuentre la tensión del alambre y los componentes de la fuerza ejercida por la pared sobre el extremo izquierda de la viga c) ¿Qué pasaría si? Si el alambre puede soportar una tensión máxima de 900N ¿Cuál es la máxima distancia que el oso puede caminar antes que el alambre se rompa?

R: b)T=343N ; c)5,13[pic 81][pic 79][pic 80]

- Una tabla de longitud L y masa depreciable está suspendida por dos cuerdas livianas que están atadas a las paredes a cada lado, el profesor de masa M se coloca sobre la tabla de forma tal que esta se mantenga perfectamente horizontal, en cuyo caso la cuerda de la izquierda forma un ángulo de =30° con la vertical, y la de la derecha un ángulo =60°. A) ¿Cuáles son las tensiones de las cuerdas? B) a que distancia X debería colocarse el profesor. [pic 84][pic 85][pic 82][pic 83]

- Una Clavadista de peso mg= 550N está de pie sobre el extreme de un trampolín uniforme que pesa Mg=300N. La viga del Trampolín es de longitud L=3m y está sujeta en los puntos A y B, separadas por una distancia d=1m, como se ilustra en la figura 12. Determine la fuerza sobre la viga en cada uno de los puntos de soporte, A y B. Suponga que la viga no se flexiona.[pic 86]

R: Fa: 1250N y Fb: 2100N[pic 87]

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