Taller de fisica.

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17. Un bloque de masa m=2kg es liberado desde el reposo a una altura h=0.5m desde la superficie de la mesa, a un ángulo de inclinación de θ=30° como se observa en la figura. El plano inclinado sin fricción esta fijo a la mesa que tiene una altura H=2m. a) Determine la aceleración del bloque cuando el bloque desliza por el plano inclinado. b) ¿Cuál es la velocidad del bloque al abandonar el plano inclinado? c) ¿Qué tan lejos estará de la mesa el bloque al tocar el piso (R)? d) ¿Cuánto tiempo transcurre entre cuando el bloque es liberado y cuando golpea el piso? e) ¿La masa del bloque afecta cualquiera de los anteriores cálculos?

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18. A un pequeño bloque se le da una velocidad inicial vo medida a lo largo del suelo de un ascensor que se mueve con una aceleración a hacia abajo. Debido al rozamiento, el bloque se mueve una distancia s1, medida a lo largo del suelo del ascensor, y se detiene. Se repite el experimento con la misma velocidad inicial relativa al suelo, cuando el ascensor tiene una aceleración hacia arriba de igual valor a, y el bloque se desliza una distancia más corta s2. Muestre que el valor de las aceleraciones del ascensor es [pic 20]

19. Un bloque se coloca sobre la plataforma de un camión que se encuentra en reposo en una carretera horizontal. Los coeficientes de fricción entre el bloque y la plataforma son: µe=0.25, µd=0.2. a) ¿Cuál es la máxima aceleración con la que puede arrancar el camión para que el bloque no se deslice respecto a la plataforma? b) Si el camión arranca con una aceleración de 3.2 ms−2, ¿al cabo de cuánto tiempo caerá el bloque por la parte trasera de la plataforma si ésta mide 6 m? (1).

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20. La masa A esta unida a la masa B a través de una cuerda y comienzan a desplazarse desde el reposo. Teniendo en cuenta que el coeficiente de fricción entre la masa A y la mesa es de 0,4. a) ¿Cuál es la aceleración de la masa B? b) ¿Cuál es el desplazamiento total de la masa A hasta quedar en reposo? Información necesaria: La masa B es el triple de la masa A y la altura H es de 20cm.

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21. Una masa m gira en un círculo horizontal con velocidad angular constante ω, sostenida de un eje vertical por dos cuerdas de igual longitud l y ángulos Ɵ con dicho eje. Hallar las tensiones en las cuerdas. Cheque: Si , la tensión en la cuerda inferior es nula (1).[pic 23]

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22. Una partícula de masa m describe un circulo horizontal, apoyada en una superficie cónica lisa y sostenida por una cuerda de longitud l. Si la velocidad angular es ω, hallar la tensión en la cuerda y la reacción de la superficie. Cheque: Si , el bloque pierde contacto con la superficie (1).[pic 25]

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23. Un pequeño bloque se coloca sobre una superficie circular lisa de radio R. Podría ser bien unas superficie esférica o cilíndrica, cuyo corte vertical es el circulo mostrado. Se le da al bloque una pequeñísima velocidad inicial en el punto más alto (v0≈0), de modo que baja deslizando por la superficie. Para la posición 1 en la que se despega de la superficie, a) hallar el ángulo Ɵ1 y b) la velocidad v1 (1). Respuesta: a) ; b) [pic 27][pic 28]

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24. Un resorte de constante k tiene un extremo fijo a la parte superior de un plano inclinado. Al otro extremo está sujeto un bloque de masa m que se suelta desde la longitud natural del resorte y baja deslizando por el plano inclinado liso. a) Hallar la velocidad del bloque como función de la posición; b) ¿Cuál es la máxima deformación del resorte?; c) ¿En qué posición adquiere el bloque su máxima velocidad? (1). Respuestas: c) [pic 30]

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25. Calcular la aceleración del sistema de la figura y la tensión en cada cuerda. Datos: mA=30kg; mB=10kg; mC=10kg; ; coeficiente de fricción de mB con la superficie µ=0.1 (5). Respuestas: ; ; .[pic 32][pic 33][pic 34][pic 35]

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26. El bloque de m1 es jalado con un fuerza constante F. a) Encuentre la expresión de la aceleración de los cuerpos y la tension de la cuerda; b) ¿Cuál es la fuerza mínima para lograr que el sistema se mueva? (5) Datos: m1=50g; m2=100g; . Respuestas:; ; b) [pic 37][pic 38][pic 39][pic 40]

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27. Para el sistema, a) plantee las condiciones de ligadura y las ecuaciones de movimiento para m1, m2, m3 y la polea ¿Es un problema con cuantas y cuáles incógnitas?; b) Si el coeficiente de fricción entre la mesa y la masa m1 es 0.1, m1=1kg, m2=3kg, m3=2kg, calcular las aceleraciones de las masas en términos de g (7).

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28. Un bloque se encuentra en una superficie horizontal sujeto a dos resortes iguales, como se muestra. El coeficiente estático de fricción entre el bloque y la superficie es µ. Se llama zona de detención a la región en la que el bloque puede permanecer en reposo en la superficie. Eligiendo un origen en el centro, determine la zona de detención (1). Respuesta: [pic 43]

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(1) Introducción de la física. Mario Felipe Londoño. Universidad Nacional de Colombia 2003.

(2) Física. Serway.

(3) Problemas de física. Estudio teórico-práctico. F. Marín Alonso. Editorial Alhambra. Madrid-Barcelona-Buenos Aires-México, 1969.

(4) Física en ejemplos y problemas. E. Bútikov; A. Bíkov; A. Kondrátiev. Editorial Mir Moscú. Traducción al español, A. Ballesteros, 1991.

(5) Problemas de física general. Felix A. González; M. Martínez Hernández. Segunda edición. Editorial Tebar Flores. 1978

(6) Problemas de física. S. Burbano de Ercila; E. Burbano García. Editorial Librería General. 1982.

(7)