FISICA GENERAL

 

FISICA GENERAL

EJERCICIO No. 1

El resorte de la figura 1 está apoyado sobre la superficie horizontal y tiene su extremo derecho asegurado a la pared. Su constante elástica vale k1 N/m. El bloque tiene masa m1
kg y es lanzado en el punto A hacia el resorte, apoyado en la superficie, con rapidez 𝒗𝑨m/s. Todas las superficies en contacto carecen de rozamiento.

A. Determine la rapidez del bloque cuando está pasando por la posición B, donde la compresión del resorte vale xB m. 

 
B. Determine la máxima compresión que el bloque produce en el resorte (esta posición está marcada C en la figura; 𝑥max= ? )

 
C. Determine la rapidez del bloque después de que ha vuelto a perder contacto con el resorte (posición D en la figura). 

 
D. La figura usa un eje “x” horizontal, positivo hacia la derecha, que corre a lo largo del eje del resorte. El origen 𝑥 = 0 está ubicado en el punto del extremo izquierdo del resorte no deformado, como lo muestra la primera subfigura. Para la coordenada “𝑥” del bloque, use su cara frontal (la del lado del resorte). El contacto entre bloque y resorte comienza entonces en la coordenada 𝑥 = 0 . Si la coordenada “𝑥” del bloque en las posiciones A y D es xA,D m, trace una gráfica cuantitativa (ejes marcados numéricamente)de la rapidez del bloque contra su posición (𝑣 en el eje Y, 𝑥 en el eje X). La gráfica debe cubrir todo el movimiento del bloque desde A hasta D, utilice un software especializado como GEOGEBRA para la gráfica.

EJERCICIO No. 2

Una partícula de m1 kg de masa se dispara desde P como se muestra en la figura 2, con una velocidad inicial vi, que tiene una componente horizontal de vix m/s. La partícula asciende hasta la altura máxima de H m sobre P. Con la ley de conservación de la energía determine 

a) la componente vertical de vi, 

b) el trabajo efectuado por la fuerza gravitacional sobre la partícula durante su movimiento de P a B, y c) las componentes horizontal y vertical del vector velocidad cuando la partícula llega a B.

EJERCICIO No. 3

Dos pequeños discos deslizan sin fricción sobre una mesa horizontal. El primer disco, de masa m1 kg, es lanzado con rapidez vi1  m/s hacia el segundo disco, de masa m2 kg, que inicialmente está en reposo. Después de la colisión, ambos discos adquieren velocidades que están dirigidas a θ grados  a cada lado de la línea original de movimiento del primer disco (ver figura 3). 

 

(a) ¿Cuáles son las rapideces finales de los dos objetos? ( 𝑣𝑓1 y 𝑣𝑓2 ).

 
(b) ¿Es la colisión elástica o inelástica?

EJERCICIO No. 4

Dos pequeñas esferas, de masas respectivas m1 y m2 kg, cuelgan de un punto común mediante sendos hilos de longitud L m, como se indica en la figura 4. La esfera m2 se encuentra en reposo y la esfera m1 se abandona a partir de la posición que se indica, de modo que tenga lugar una colisión frontal y perfectamente elástica entre ambas esferas. Determinar la altura a la que ascenderá cada esfera después del primer choque.

EJERCICIO No. 5 

 
Agua con presión manométrica de P1 atm a nivel de la calle fluye hacia un edificio de oficinas con una rapidez de v1 m/s a través de una tubería de d1 cm de diámetro. La tubería se adelgaza a d2 cm de diámetro en el piso superior a h2 m de altura sobre el nivel de la calle (Ver figura 5), donde se ha dejado abierto el grifo del agua.
Calcule 

 

a) la velocidad de flujo y 

 

b) la presión manométrica en tal tubería del piso superior.