04 Fiscia CEPRE - Setiembre -Diciembre 2013

8/13/2019 04 Fiscia CEPRE - Setiembre -Diciembre 2013

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CUADERNILLO : (04) SEMANA : (04)

1

CICLO: SETIEMBRE-DICIEMBRE

DINAMICA CIRCULAR

PROBLEMA N01.- Un automvil de masa

1000kg circula con velocidads

mV 10 por un puente

que tiene la forma de un arco vertical de radio 50m.

Determine el valor de la fuerza de reaccin del puente

sobre el automvil en el punto ms alto de la

trayectoria circular.

a) 104Nb) 8x104Nc) 6x104Nd) 7x104Ne) 5x104N

ROBLEMA N02.- Un camin de masa m sedesplaza con velocidad V sobre una pista cncava de

radio R, como se muestra en la figura. Si g es la

aceleracin de la gravedad. Determine la fuerza que

ejerce el camin sobre la pista en el punto ms bajo.

a)R

mVmg2

b)R

mVmg2

N

c)mgN

d)R

mV2 N

e)R

mVmg232 N

PROBLEMA N03.- Un nio suelta un pequeo

coche y este al pasar por el punto ms alto del rizo,

pierde contacto con l. Determine el radio r si el coche

presenta en A una rapidez des

mV 1

a) 10cm

b) 20cm

c) 30cm

d) 40cm

e) 50cm

PROBLEMA N04.-Determine la deformacin delresorte (

mNk 50 ), si la esfera al pasar por el punto

ms bajo de su trayectoria lo hace con

smV 10 indicando la balanza 65N en ese instante.

210 smg

a) 0.1mb) 0.2mc) 0.3md) 0.4me) 0.5m

PROBLEMA N05.-La figura muestra una esferita

de 1kg de masa atada a un hilo de 2m de longitud que

est girando en un plano horizontal con una rapidez

angular constante. Determine la verdad (V) o falsedad

(F) de las siguientes proposiciones. 28.9

s

mg

I) La rapidez angular de la esferita ess

rad475.2

II) La tensin en la cuerda es 12.5N.a) FFb) FVc) VVd) VFe) NA

PROBLEMA N06.-El sistema mostrado gira con

una velocidad angular constante

sradw 5 Determine la reaccin de la pared de

vertical sobre la esfera de 2kg. No hay rozamiento.

a) 10Nb) 20Nc) 30Nd) 40Ne) 50N

PROBLEMA N07.- Un cuerpo de masakgm 1 se mueve con movimiento circular

uniformemente variado de radio mR 1 . Si lalongitud de arco recorrida por el cuerpo est dada por

mttST )64( 2

)( . Determine )(CP

T

FF

cuando

pasa por segunda vez por el punto D.a) 0.045b) 0.021c) 0.086d) 0.011e) 0.055

0t

A


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2


PROBLEMA N08.-Dos esferas de masa m y 3m

estn unidas por una cuerda de 4metros de longitud

que pasa por una polea sin friccin. Determine d

cuando el conjunto gira a velocidad angular constante

w.

a) 1.5mb) 2.0mc) 2.5md) 3.0me) 3.5m

PROBLEMA N09.- Sobre un riel en formasemicircular de 2m de radio que se encuentra en un

plano vertical puede deslizarse una partcula de masa

m. Hasta que altura h (en m) subir la masa cuando el

riel gira con una rapidez angular des

radw 5 .

a) 1.6mb) 2.0mc) 1.4md) 1.5me) 1.9m

PROBLEMA N10.- Con una velocidad de

hkm144 un automvil entra a una curva que tiene una

inclinacin respecto a la horizontal. Si el radio de la

curva es de 250m. Determine el ngulo que la pistahace con la horizontal de manera que el automvil no

se salga de la carretera.

a) )64.0(Arctg b) )3(Arctg c) )50.0(Arctg d) )35.0(Arctg e) )46.0(Arctg PROBLEMA N11.-La figura muestra un sistema

masa / resorte en un sistema giratorio. Si la rapidezangular es constante e igual a w, el collarn se

encuentra a 2.5cm del eje de rotacin y el resorte esta

deformado 0.5cm. Determine la deformacin del

resorte cuando la rapidez angular se duplica

lentamente. Considere superficies lisas.

a) 10cmb) 8cmc) 6cmd) 4cme) 2cm

PROBLEMA N12.- Suponga que la barra del

sistema gira respecto a su eje. Si la masa gira con

rapidez constante des

m2 , en un plano horizontal.

Determine la fuerza centrifuga para un observador no

inercial ubicado sobre la esfera.

a) 2Nb) 3Nc) 5Nd) 4.2Ne) 6.8N

PROBLEMA N13. El sistema adjunto esta

inicialmente en reposo, en la forma mostrada en la

figura. Determine la velocidad angular con la que la

que debe girar el eje vertical AB para que la T de peso

despreciable se site verticalmente.

a) mMb

mg

32

2

b) mg2 c) mMb

mg

3

2

d) mge)

mMbmg

32

PROBLEMA N14.-El ascensor sube con

aceleracin a , en su interior un manguito puede

deslizarse libremente a lo largo de un anillo liso de

radio R que gira accionado por un motor con

velocidad angular constante w . Determine el ngulo correspondiente a la posicin estable del manguito.


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3


a)

wR

gtg

1

b)

Rw

g2

1cos

c)

Rw

g

sen 21

d)

wR

gtg

1

e)

22

1cosRw

g

PROBLEMA N15.-Una esfera que pesa 10N es

mantenida a una barra horizontal solidaria a un eje

vertical AB. Determine la reaccin en el apoyo B

cuando el sistema gire a 15rpm. Desprecie el peso del

eje Y de la barra solidaria.

a) 20Nb) N320 c) 30Nd) 40Ne) 3N

TRABAJO MECANICO - POTENCIA

PROBLEMA N16.-Un bloque de 100N de peso,

se encuentra sobre una superficie horizontal rugosa.

Donde 25.0K , se aplica una fuerza F de 100N que

forma un ngulo de 37 con la horizontal. Para un

desplazamiento md 5 .

Determine: El trabajo realizado por cada una de las fuerzas queactan sobre el cuerpo.

El trabajo neto efectuado.a) 0,0,-50J,400J , 350Jb) 50J,50J,-50J,400J , 350Jc) 10J,10,-50J,400J , 350Jd) 20J,20J,-50J,400J , 350Je) 40J,40J,-50J,400J , 350JPROBLEMA N17.-El bloque mostrado es soltado

en su posicin A, y luego de 4s recorre una distancia de

16m. Determine el trabajo

desarrollado por la fuerza

de rozamiento.

a) -240J b)-500J c)-550J d)-420J e)-100J

PROBLEMA N18.- Una cuerda es utilizada para

descender verticalmente un bloque de masa 10kg una

distancia de 4m con aceleracin igual a 23 sm .

Determine el trabajo realizado por la cuerda.2

10 smg a) -280J b)-120J c)-400J d)-320J e) -100Jb)PROBLEMA N19.-Determine el trabajo (en J)

que realiza un helicptero de rescate para levantar a

un baista de 71kg hasta una altura de 1m con una

aceleracin de 0,1g (g: gravedad).210 smg

a) 1171.5 b)11715 c) 1065 d)-1065 e) 121b)PROBLEMA N20.-Un andinista de 800N de pesolleva su mochila que pesa 300N y debe escalar una

colina de 30m de altura. Determine el trabajo que

debe realizar para llevar la mochila a la cima, si la

pendiente es de 37 con la horizontal.2

10 smg a) 5KJ b)6KJ c)8KJ d)9KJ e)12KJb)PROBLEMA N21.-El bloque de 5kg mostrado en

la figura se desplaza 10m sobre el plano inclinado liso.

Si NjiF )4256( . Determinar el trabajo netoefectuado sobre el bloque (en J) para dicho

desplazamiento.210 smg

a) 400Jb) 300Jc) 200Jd) 100Je) 40J

PROBLEMA N22.-En el grfico se muestra una

masa ubicada en el punto A, cul es el trabajo

desarrollado por la fuerza F, para que la masa sea

trasladada hasta el punto B (coordenadas en m).

a) 264Jb) 265Jc) 266Jd) 267Je) 268JPROBLEMA N23.- Un joven de masa 50 kg sube por

una escalera de longitud 5 m. Qu trabajo realiza su peso hasta

llegar a la parte ms alta?

a) 2500 J

b)1500 J

c) 1500 J

d)2000 J

e) 2000 J

A

B

1

1

F 40 N

37


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4


PROBLEMA N24.- El bloque de 2 kg y el bloque de 8 kg

se encuentran conectados mediante una cuerda inextensible.

Despreciando todo tipo de friccin, calcule el trabajo (en J) que

realiza la fuerza F horizontal de 75 N, durante los 8 primeros

segundos de movimiento de 2m .

a) 1200

b) 1600

c)1200d)1500

e)1800

PROBLEMA N25.-La fuerza F acta sobre un cuerpo

est descrita segn se muestra en la figura. Si el trabajo total

realizado por F fue de 4500 J, determine el valor de 0F .

a) 50 N

b) 40 N

c) 30 N

d) 500 N

e) 400 N

PROBLEMA N26.- Determinar la potencia que

desarrolla el motor mostrado para que levante al bloque de 20N

con velocidad constante en 2s una altura de 4m.

a) 40wb) 8.5kwc) 9.0kwd) 10.0kwe) 10.5kw

PROBLEMA N27.- El motor de una lancha tiene una

potencia de 100Kw, si su eficiencia es el 40%. Determine la

resistencia del agua. Si la lancha se mueve con velocidad constante

de 18km/h.

a) 8KN b) 10KN C) 12KN d) 14KN e) 16KN

PROBLEMA N28.- Determine la cantidad de

agua en litros que puede extraer una bomba de 4kw y

60% de eficiencia de un pozo de 20m de profundidad al

cabo de 2h.210 smg

a) 86 400lt b) 88 400lt c) 90 000ltd) 92 400lt e) 94 400lt

PROBLEMA N29.-Determinar la potencia que

desarrolla el motor mostrado para que levante al

bloque ce 2kg desde el reposo con una aceleracin de

2m/s2en 2 segundos.210 smg

a) 48w b) 49w c) 50w d) 60w e) 70w

PROBLEMA N30.- Hallar la eficiencia de una

maquina sabiendo que la potencia perdida equivale al

25% del potencia til.

a) 50% b) 60% c) 75% d) 80% e) 90%

PROBLEMA N31.- Un automvil pesa una

tonelada y baja por un pendiente con el motor

apagado a una velocidad constante de 54km/h. La

pendiente tiene una inclinacin de 4m por cada 100m

de recorrido. Determine la potencia que debe tener el

motor del auto para subir por una pendiente igual con

la misma velocidad.

a) 11,76kw b) 4,52kw c) 3,51kw d) 1,78kwe) 13,kw

PROBLEMA N32.- Un tanque tiene una

capacidad de 3000 litros y est situado a una altura de36m. Determinar la potencia de la bomba que llena el

tanque de agua en 20 min.

a) 0.24CV b) 1.2 CV c) 3.4 CV d) 2.5CV e) 4,8CV

PROBLEMA N33.-- Determine el trabajo que

realice el sujeto para elevar la carga 4m. Si w=60N (las

poleas son de peso despreciable).

a) 480J

b) 320J

c) 540J

d) 240J

e) 160J

PROBLEMA N34.- Se lanza un ladrillo de 2 kg

sobre una superficie horizontal con una velocidad de

5m/s. Si: 5.0K Determinar la distancia que

recorre el ladrillo.210 smg

a)15m b) 10m

c) 5m d) 2.5m

e) 1m

PROBLEMA

N35.- Si el coeficiente de rozamiento entre la

superficie del plano y el bloque es 3/7 para todo el

recorrido y el bloque parte del reposo en A. Determine

el ngulo . Elbloque se detiene

en C.2

10 smg a) 30 b) 37

c) 53 d) 60

e) 74

PROBLEMA N36.- Determinar la potenciadesarrollada por la fuerza F al subir al bloque de 50N

de peso por el plano inclinado mostrado con una

velocidad de 40m/s

a) 1000w b) 1500w

c) 1900w d) 1200w

e) 2000w

PROBLEMA N37.- Se

deja caer un bloque en A y

se desliza por el camino que se muestra. Determine

hasta que altura h subir el bloque. Solo existe

rozamiento en la parte

plana.; mR 2 a) 1.2m b) 1.6m

c) 1.0m d) 0.8m

e) 0.6m

2m

1m 8 kg

2 kg75 N

20 40 60

0F

100

X(m)

F(N)

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