Documento 777048

IPA/Semipresencial
Especialidad Física
Examen de Física I
22/2/2012
FUNDAMENTE LAS RESPUESTAS
Ejercicio 1
El vector posición de una partícula de masa 3,0 Kg viene dado por 𝑟⃗ = (4,0 + 3,0𝑡 2 )ĵ, donde 𝑟⃗ se
expresa en metros y t en segundos.
1. Hallar en t= 2,0 s:
a)
b)
c)
d)
e)
el momento angular de la partícula respecto al origen de coordenadas.
El momento de fuerza neta que actúa sobre la partícula respecto al origen de coordenadas.
la energía cinética de la partícula.
El momento de inercia de la partícula respecto al origen de coordenadas.
La velocidad angular respecto al origen de coordenadas.
2. ¿se conserva la cantidad de movimiento de la partícula?
Ejercicio 2
Un cilindro macizo de 15,0 cm de radio y 10,0 kg de masa comienza a moverse y rueda sin deslizar una
distancia de 6,12m por el techo de una casa, el cual tiene una inclinación de 27º.
(a)
¿Cuál es la velocidad angular del cilindro en torno a su centro, en el instante que llega al final del
techo de la casa?
(b)
Si la pared del exterior de la casa tiene 5,16 m de altura ¿A que distancia de la pared el
cilindro golpea el piso?
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Especialidad Física
Examen de Física I
22/2/2012
Ejercicio 3
Cuatro niños juegan en una plataforma circular que gira horizontalmente en torno a un eje vertical que
pasa por el centro, con rozamiento muy pequeño. Cada niño tiene una masa m y la plataforma tiene un
momento de inercia IP respecto del eje. El eje se mantiene vertical, tiene un soporte que anula todos los
torques que tienden a sacarlo de la vertical.
La plataforma está girando con una velocidad angular 0 cuando los niños se encuentran cerca del
centro, ubicados en puntos que distan r0 del eje.
(a) ¿Qué pueden hacer los niños para disminuir la velocidad angular de la plataforma sin bajarse de
ella?
(b) Efectúe los cálculos y demuestre que el método propuesto en la parte (a) es efectivo.
Fundamente la aplicación de los principios físicos involucrados en la resolución del problema.
Ejercicio 4
Una pelota de plástico tiene 12,0 cm de radio y flota en agua con el 16% de su volumen sumergido.
Considere la densidad del agua 1000 kg/m3.
a) ¿Qué fuerza se deberá aplicar sobre la pelota para mantenerla en reposo totalmente sumergida
bajo el agua.
b) Luego de sumergida, la pelota se suelta. ¿Cuál será la aceleración en el instante en que se suelta
la pelota? Exprese la aceleración en función de g.
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Especialidad Física
Examen de Física I
22/2/2012
LIBRES
Los discos A, de 0,020 kg, B, de 0,030 kg y C, de 0,050 kg,
se acercan al origen deslizándose sobre una mesa neumática
sin fricción (Tejo).
Las velocidades iniciales de A y de B se indican en la figura.
Los tres discos llegan al origen simultáneamente y quedan
unidos entre sí.
a) Halle las componentes de la velocidad inicial de C para
que después del choque los tres objetos tengan una
velocidad de 0,50 m/s en la dirección x positiva?
b)
Si C tiene la velocidad hallada en la parte (a), determine el cambio de la energía cinética del sistema
de los tres discos como resultado del choque