1391465027_275__Clase%2B7%2B-%2BRodadura
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I Término 2013-2014 Prof: Mayken Stalin Espinoza Andaluz Semana 5 – Clase 1 ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS FÍSICAS RODADURA Ejercicio No 1 Un cilindro hueco de 2 kg de masa tiene 30 cm de radio exterior y 10 cm de radio interior. El cilindro rueda sin deslizar a lo largo de un plano inclinado 30 o respecto de la horizontal. El cilindro parte del reposo, de un punto situado a 3 m de la base del plano inclinado. Construya el DCL del cilindro mientras está rodando y determine: a) la aceleración del CM, b) la magnitud y dirección de la fuerza de fricción ejercida sobre el cilindro. Ejercicio No 2 Una persona hala un carrete, que rueda sin deslizar, de 30kg (Rext=50.0cm, Rint= 30.0cm) con una fuerza horizontal de 20.0N, como se muestra en la figura. Icarrete= ( + ). Encuentre: a) La aceleración del centro de masa b) La magnitud y dirección de la fuerza de fricción que actúa sobre el carrete c) La velocidad del punto superior del carrete, luego de que éste se ha desplazado 2.0m, suponiendo que partió desde el reposo Ejercicio No 3 Una esfera sólida homogénea de radio R=6 cm rueda sin deslizar y asciende por plano inclinado de 60 o hasta detenerse a una distancia de 2m desde el inicio de la pendiente. Calcule a) Su rapidez angular inicial b) El número de vueltas hasta que se detuvo c) El trabajo realizado por la fricción. Ejercicio No 4 Un carrete cilíndrico de 10 cm de radio y 2 kg de masa se desenrolla por efecto de la gravedad, a partir del reposo. Determine la velocidad de su centro de masa después de que se haya desenrollado 1 m de cuerda (suponga que la cuerda es muy larga y no desliza a medida que el carrete baja). Ejercicio No 5 Un rodillo de 5 cm de radio se deja libre en el tope de plano inclinado de altura H=1.0 m e inclinación ϴ = 30°. El rodillo desciende sin deslizar. El plano inclinado se encuentra al filo de una mesa de 1.0 m de altura. Calcule las componentes de la velocidad del centro de masa del rodillo al llegar al suelo. Ejercicio No 6 El disco y el tambor acoplados que vemos en la figura tiene una masa total M=100kg y un radio de giro KG=0.735m. El sólido compuesto está bajo el efecto de una fuerza P = 490 N que siempre permanece horizontal. Suponiendo que el sólido rueda sin deslizar; Determine la aceleración del centro de masa (aCM).
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I Trmino 2013-2014Prof: Mayken Stalin Espinoza Andaluz Semana 5 Clase 1 ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMTICAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS FSICAS RODADURA Ejercicio No 1 Un cilindro hueco de 2 kg de masa tiene 30 cm de radio exterior y 10 cm de radio interior. El cilindro rueda sindeslizar a lolargo de unplano inclinado 30orespecto de la horizontal. El cilindro partedel reposo,deunpuntosituadoa3mdelabasedelplanoinclinado.ConstruyaelDCLdelcilindro mientras est rodando y determine: a) la aceleracin del CM, b) la magnitud y direccin de la fuerza de friccin ejercida sobre el cilindro. Ejercicio No 2 Unapersonahalauncarrete,queruedasindeslizar,de30kg(Rext=50.0cm,Rint=30.0cm)conuna fuerza horizontal de 20.0N, como se muestra en la figura. Icarrete=12H(Rcxt2 +Rnt2). Encuentre: a)La aceleracin del centro de masa b)La magnitud y direccin de la fuerza de friccin que acta sobre el carrete c)Lavelocidaddelpuntosuperiordelcarrete,luegodequestesehadesplazado2.0m, suponiendo que parti desde el reposo Ejercicio No 3 Una esfera slida homognea de radio R=6 cm rueda sin deslizar y asciende por plano inclinado de 60o hasta detenerse a una distancia de 2m desde el inicio de la pendiente. Calculea) Su rapidez angular inicialb) El nmero de vueltas hasta que se detuvoc) El trabajo realizado por la friccin. Ejercicio No 4 Un carrete cilndrico de 10 cm de radio y 2 kg de masa se desenrolla por efecto de lagravedad,apartirdelreposo.Determinelavelocidaddesucentrodemasa despus de que se haya desenrollado 1 m de cuerda (suponga que la cuerda es muy larga y no desliza a medida que el carrete baja). Ejercicio No 5 Un rodillo de 5 cm de radio se deja libre en el tope de plano inclinado de altura H=1.0 m e inclinacin = 30. El rodillo desciende sin deslizar. El plano inclinado se encuentra al filo de una mesa de 1.0 m de altura. Calcule las componentes de la velocidad del centro de masa del rodillo al llegar al suelo. Ejercicio No 6 Eldiscoyeltamboracopladosquevemosenlafiguratieneuna masatotalM=100kgyunradiodegiroKG=0.735m.Elslido compuesto est bajo el efecto de una fuerza P = 490 N que siempre permanece horizontal. Suponiendo que el slido rueda sin deslizar; Determine la aceleracin del centro de masa (aCM).
