FISICA GENERAL - FASE 4

 

FISICA GENERAL

DINÁMICA Y ENERGÍA
Ejercicio No 1. En el sistema que se muestra en la figura 1, una fuerza oblicua F forma un ángulo θ y actúa sobre el objeto de m1 kg. La superficie horizontal no tiene rozamiento. Se asume que la polea no tiene masa ni fricción. Teniendo en cuenta el sistema de masas unidas por una cuerda inextensible, donde la masa colgante es de m2 kg:

A. Aplique el método newtoniano para determinar la aceleración ax del bloque de m1 kg, en función de F.

B. Trace una gráfica cuantitativa de ax en función de F (incluyendo valores negativos de F ).

C. Responda las siguientes preguntas:

¿Para qué valores de F acelera hacia arriba el objeto de m2 kg?

D. ¿Para qué valores de F permanece el sistema en reposo o se mueve con rapidez constante?

E. Trace una gráfica cuantitativa de T en función de F (incluyendo valores negativos de F ).

¿Para qué valores de F queda distensionada la cuerda? ¿Es válida la gráfica trazada en la en el numeral anterior para esos valores? ¿Por qué?

 

Ejercicio No 2. Sobre una superficie horizontal rugosa se ubica una masa de m2 kg que está unida a otras dos masas de m1 kg y m3 kg, como lo muestra la figura 2. Si la mesa tiene un coeficiente de fricción de deslizamiento de y se considera que la masa de la cuerda es despreciable y las poleas no tienen fricción, entonces: A. Determine la aceleración de cada bloque y sus direcciones. Determine las tensiones en las dos cuerdas.


Ejercicio No 3.

Considere un cuarto de bodega en forma de trapecio de isósceles, cuyas bases son de b1 m (Segmento AB) y b2 m (Segmento DC). Los vértices se rotulan como se muestra en la figura 3. Un trabajador empuja por el piso una caja de mercancía pequeña pero pesada de m1 kg de masa. El coeficiente de rozamiento cinético entre la caja y el suelo vale µ Determine el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento que actúa sobre la caja para cada una de las siguientes trayectorias (cada flecha indica el segmento rectilíneo que conecta los puntos marcados en sus extremos), teniendo en cuenta que la altura del trapecio es de h1 m:

A. A-C

B. A-D-C.

C. A-B-C

D. Explique por qué los anteriores resultados demuestran que la fuerza de rozamiento no es conservativa.

 
Ejercicio No 4. En la construcción de un edificio se tiene un martillo de acero con masa de m1 kg que se levanta x1 m sobre el tope de una viga en forma de I vertical, que se está clavando en el suelo. El martillo se suelta, metiendo la viga -I- otros x2 cm en el suelo. Los rieles verticales que guían el martillo ejercen una fuerza de fricción constante de fr N sobre éste. Use el teorema trabajo-energía para determinar

A. La rapidez del martillo justo antes de golpear la viga-I y 

B. La fuerza media que el martillo ejerce sobre la viga-I. Ignore los efectos del aire.

Ejercicio No 5. Un móvil de m1 kg asciende una colina de Aº a una velocidad constante de v1 km/h, después de ello, el automóvil ingresa a una superficie horizontal y alcanza a desarrollar una velocidad de v2 m/s en t1 s; si la fricción entre las llantas del móvil y el pavimento es de fr N durante todo el recorrido, determine la potencia desarrollada por el motor del automóvil:

A. En la colina 

B. En la superficie horizonta