UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO

ASIGNATURA: FISICA I

PROFESOR: PAOLA PACHECO MARTINEZ

Taller

El taller se debe realizar en grupo de laboratorio, para ser entregado el día 27 de Abril. Por

favor ser lo mas explicito posible en la resolución de los problemas.

1. Una caja inicialmente en reposo si se empuja 5.0 m por un piso rugoso horizontal con una

fuerza aplicada constante horizontal de 130 N. Si el coeficiente de fricción entre la caja y

el piso es 0.30, encuentre: a) el trabajo realizado por la fuerza aplicada, b) la energía

cinética perdida debido a la fricción. c) el cambio en la energía cinética final de la caja, y

d) la velocidad final de la caja.

2. Un auto de 1500 Kg. Acelera uniformemente desde el reposo hasta 10 m/s en

3.0s.Encuentre a) el trabajo efectuado sobre el auto en este tiempo, b) la potencia

promedio entregada por el motor en los primeros 3.0s y c) la potencia instantánea

entregada por el motor en t = 2.0s

3. Una cuenta se desliza sin fricción dando un giro completo (ver Fig.) Si la cuenta se suelta

desde una altura h = 3.50R, ¿Cuál es su velocidad en el punto A? ¿Qué tan grande es la

fuerza normal sobre ella si su masa es de 5.00 g?

4. La figura muestra dos masas que están conectadas entre sí por medio de una cuerda ligera

que pasa sobre una polea sin fricción y sin masa. La masa de 5.0 Kg. se suelta desde el

reposo. Utilizando la ley de la conservación de la energía, a) determine la velocidad de la

masa de 3.0 Kg. cuando la masa de 5.0 Kg. golpea el suelo. b) Encuentre la altura máxima

a la cual sube la masas de 3.0 Kg.

5. Un bloque pequeño de madera de 0.120 kg se conecta a un cordón que pasa por el agujero

en una superficie horizontal sin fricción. El bloque esta girando a una distancia de 0.40 m

del agujero con una rapidez de 0.70 m/s. Luego, se tira del cordón por debajo, acortando

el radio de la trayectoria del bloque a 0.10 m. Ahora la rapidez del bloque es de 2.80 m/s.

a) ¿ Que tensión hay en el cordón en la situación original ( v = 0.70 m/s)? b)¿ Y en la

situación final (v = 2.80 m/s)? c) ¿ Cuanto trabajo efectuó la persona que tiró del cordón?

6. Considere el sistema de la figura. La cuerda y la polea tienen masas despreciables, y la

polea no tiene fricción. El bloque de 6.00 kg se mueve inicialmente hacia abajo, y el de

8.00 kg lo hace a la derecha, ambos con rapidez de 0.900 m/s. los bloques se detienen

después de moverse 2.00 m Use el teorema del trabajo-energía para calcular el coeficiente

de fricción entre el bloque de 8.00 kg y la mesa.

7. Un resorte de 0.500 kg unido a un resorte de 0.60 m con constante de fuerza k = 40.0

N/m y masa despreciable está en reposo con su cara trasera en el punto A de una mesa

horizontal sin fricción. Se tira del bloque a la derecha con una fuerza horizontal constante

F = 20.0 N. a) ¿Qué rapidez tiene el bloque cuando su cara trasera llega al punto B, que

está 0.25 m a la derecha de A? b) En ese punto se suelta el bloque. En el movimiento

subsecuente, ¿Qué tanto se acerca el bloque a la pared a la que está sujeto el extremo

izquierdo del resorte?.

8. Un horno de microondas de 10.0 kg se empuja para subirlo 8.0 m por la superficie de una

rampa inclinada 36.9 º sobre la horizontal, aplicando una fuerza constante F de magnitud

110 N, que actúan paralela a la rampa. El coeficiente de fricción cinético entre el horno y

la rampa es de 0.250. a) ¿Qué trabajo realiza F ? b) ¿y la fuerza de fricción? c) Calcule el aumento en la energía potencial del horno. d)Use susu respuestas de las partes (a), (b)

y (c) para calcular el aumento en la energía cinética del horno. e) Use F ma para

calcular la aceleración del horno. Suponiendo que el horno parte del reposo, use la

aceleración para calcular la rapidez del horno después de recorrer 8.0 m. Calcule con esto

el aumento en la energía cinética del horno y compare su repuesta con la parte (d).

9. Un queso de 1.20 kg se coloca en un resorte vertical con masa despreciable y constante de

fuerza k = 1800 N/m que está comprimido 15.0 cm. Cuando se suelta el resorte, ¿Qué

altura alcanza el queso sobre su posición original?(el queso y el resorte no estan unidos )

10. Una bola de béisbol de 145 kg se lanza hacia arriba con rapidez inicial de 25.0 m/s. a)

¿Cuánto trabajo ha realizado la gravedad sobre ella cuando alcanza una altura de 20.0 m

sobre la mano del lanzador? b) Use el terorema del trabajo-energía para calcular la

rapidez de la bola a esa altura. Haga caso omiso de la resistencia del aire. c) ¿la respuesta

de la parte (b) depende de si la bola se está moviendo hacia arriba o hacia abajo cuando

está a la altura de 20.0 m? explique.

11. Una Maquina de Atwood soporta masas de 0.20 kg y 0.30 kg. Las masas son mantenidas

en reposo una al lado de la otra y después se sueltan. Si se ignora la fricción, ¿cuál es la

velocidad de cada masa en el instante en que ambas se han movido 0.40 m?

12. Un bloque de 5.0 Kg. Se pone en movimiento ascendente en un plano inclinado con una

velocidad inicial de 8.0 m/s (ver Fig.). El bloque se detiene después de recorrer 3.0 m a

largo del plano, el cual está inclinado a un ángulo de 30° con la horizontal. Determine a)

el cambio en la energía cinética del bloque, b) el cambio en su energía potencial, c) la

fuerza de fricción ejercida sobre él (supuesta constate), y d) el coeficiente de fricción

cinético.

13. El coeficiente de fricción entre la masa de 3.00 kg y la superficie de la figura es de 0.40.

El sistema parte del reposo. ¿Cuál es la velocidad de la masas de 5.00 kg cuando ha caído

1.5 m?

14. Dos bloques, uno de 50 Kg y el otro de 100 kg, se conectan entre sí por medio de una

cuerda, como se ve en la figura. La polea no presenta fricción y su masa es despreciable.

El coeficiente de fricción cinético entre el bloque de 50 kg y la pendiente es 0.25c .

Determine el cambio en la energía cinética del bloque de 50 kg cuando ce mueve de A a

B, una distancia de 20 m

15. El sistema mostrado en la figura tiene una aceleración de magnitud igual a 1.50 m/s

2.

Suponga que el coeficiente de fricción cinética entre el bloque y la pendiente es el mismo

en ambas pendientes. Determine a) El coeficiente de fricción cinética y b) la tensión en la

cuerda.

16. Un avión a escala de 0.75 kg de masa vuela en un círculo horizontal en el extremo de un

alambre de control de 60.0 m, con una rapidez de 35.0 m/s. calcule la tensión en el

alambre si éste forma un ángulo constante de 20.0 º con la horizontal. Las fuerzas

ejercidas sobre el avión son el jalón del alambre de control, su propio peso y la

sustentación aerodinámica, la cual actúa en 20.0 º hacia adentro desde la vertical, como se

muestra en la figura.

17. Dos bloques conectados por un cordel que pasa por una polea pequeña sin fricción

descansan en el plano sin fricción. a) ¿Hacia dónde se moverá el sistema cuando los

bloques se suelten del reposo? b) ¿Qué aceleración tendrán los bloques? c) ¿Qué tensión

hay en el cordel?

30º 53.1º

18. Considere un péndulo cónico con una plomada de 80.0 kg en un alambre de 10.0 m

formando un ángulo de θ = 5.00º con la vertical. Determine a) las componentes horizontal

y vertical de la fuerza ejercida por el alambre en el péndulo y b) la aceleración radial de la

plomada.

19. Dos bloques conectados por una cuerda de masa despreciable están siendo arrastrados por

una fuerza horizontal F. Suponga que F = 79.3 N, m1 = 13.0 kg, m2 = 22.0 kg y el

coeficiente de fricción cinética entre cada bloque y la superficie es 0.400 a) Dibuje un

diagrama de cuerpo libre para cada bloque. b) Determine la tensión T y la magnitud de la

aceleración del sistema.

20. Determine la distancia de frenado para un esquiador que se mueve hacia debajo de una

pendiente con fricción a una rapidez inicial de 20.0 m/s. Suponga μk=0.180 y θ= 5.00º.

100 kg 50 kg