Sección: D Clase N° 1 30 de Julio del 2019 Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Asunción FISICA 1 Sección: D Auxiliares: Paz Osorio – Fernando Miranda Clase N°: 1 – Trabajo y Energía 1- Un péndulo de masa M = 0,5 kg, longitud L = 1 m, se suelta desde la posición horizontal a una altura H = 1,65 m desde el suelo. Un tarugo se encuentra en la posición indicada en la figura. Como indica la figura el hilo se corta cuando alcanza la tensión T = 1.7 kg. Determinar: La distancia horizontal X en la que la masa toca el suelo, medida desde la vertical de la posición de la masa antes de que se corte el hilo. Respuesta: 0,81 m 2- En el punto A de la pista de la figura se deja en libertad un pequeño bloque de masa m=1 kg. En el trayecto AB no hay rozamiento. El coeficiente de rozamiento en el tramo BC es μ = 0,1.Si el radio de curvatura es de 5 m, determinar a) La velocidad que lleva en el punto más bajo de la trayectoria circular b) La fuerza que m ejerce sobre la pista en el punto más bajo. c) Sabiendo que la máxima compresión del resorte es x=0.4m determinar la constante K del resorte. Respuestas: V= 9,89 m/s ; N=29,4 N ; K=357,979 N/m Maria Paz Osorio FISICA 1 Fernando Miranda Sección: D Clase N° 1 30 de Julio del 2019 3- El bloque de masa m = 1 kg de la figura desliza sobre un plano inclinado a partir de la posición indicada. El resorte que está unido al bloque tiene una longitud natural L0 = 10 cm y se encuentra inicialmente perpendicular al plano inclinado. La constante elástica de resorte es k=500 N/m, el coeficiente de rozamiento cinético μk= 0, y el ángulo θ= 53°. Sabiendo que el bloque queda finalmente en reposo a una distancia d= 15 cm de su posición original Calcular: a) La velocidad inicial v0 del bloque. b) El máximo valor de la fuerza normal en el tramo recorrido. Respuestas: V0= 1,97 m/s – Nmax=65,49 N 4- Se utiliza un resorte para detener un paquete de 60 kg que se desliza sobre una superficie horizontal. El resorte tiene una constante k =20 kN/m y se sostiene mediante cables de manera que se encuentre inicialmente comprimido 120 mm. Sabiendo que el paquete tiene una velocidad de 2.5 m/s en la posición que se indica y que la máxima compresión adicional del resorte es de 40 mm, determine: a) El coeficiente de fricción cinética entre el paquete y la superficie b) La velocidad del paquete cuando éste pasa otra vez por la posición mostrada. Respuestas: a) 𝝁𝒌 = 𝟎. 𝟐 b) v=1.103 m/s ← Maria Paz Osorio FISICA 1 Fernando Miranda Sección: D Clase N° 1 30 de Julio del 2019 Propuestos para practicar 5- Dos partículas de igual masa m están unidas por una cuerda ideal de largo 2R. El sistema se suelta a partir del reposo, con la cuerda en posición horizontal, estirada y sin tensión. En ese instante el tope P, fijo con respecto al suelo, se encuentra a una distancia R por debajo del punto medio de la cuerda. Se sabe que el tope puede soportar una fuerza máxima de (7/2) mg. Determine el ángulo Ɵ en el instante que se rompe el tope. Respuesta: Ɵ=30° 6- En la figura, el cuerpo de 0,2 kg es lanzado a partir del reposo por el resorte de constante elástica N/m y describe la trayectoria D , E , F , G , H e I sin perder contacto con la trayectoria. Despreciando el rozamiento, calcular la mínima compresión del resorte para que esto ocurra. Respuesta: X=0.01 m Maria Paz Osorio FISICA 1 Fernando Miranda Sección: D Clase N° 1 30 de Julio del 2019 7- Un bloque de 2 kg situado sobre una pendiente rugosa se conecta a un resorte de 100 N/m. El bloque se suelta desde el reposo cuando el resorte no está deformado, y la polea no presenta fricción. El bloque se mueve 20 cm hacia abajo de la pendiente antes de detenerse. Encuentre el coeficiente de fricción cinético entre el bloque y el plano inclinado. Respuesta: μk=0.115 8- Un objeto de 1,5Kg parte desde la posición A. El muelle está comprimido 80cm y tiene una constante de recuperación de 900N/m. La distancia entre A y B mide 12 metros y entre B y C 25metros. Asimismo, la altura entre B y C es de 20 metros. Calcula la altura alcanzada por el objeto en la rampa si: a) no existe rozamiento en la superficie. b) el coeficiente de rozamiento vale 0,3. Respuesta: a) h=19.59 m b) 12,07m 9- Calcular el mínimo ángulo α para que el péndulo de masa m y longitud L llegue justamente a la posición horizontal indicada en la figura, después que la cuerda gire alrededor del clavo O fijo. Respuesta: α=60 Maria Paz Osorio FISICA 1 Fernando Miranda
