FÍSICA I (FCA1) – FÍSICA II (FIS2)DISCUSIÓN No. 4:

TORQUE1. Un cilindro de una sola pieza tiene la forma como se muestra en la figura 1, con una

sección de núcleo desde el tambor más grande. El cilindro es libre de girar alrededor del eje central como se muestra en el dibujo. Una cuerda enrollada alrededor del tambor, que tiene un radio R1, ejerce una fuerza hacia la derecha sobre el cilindro. Una cuerda enrollada alrededor del cilindro, que tiene un radio R2, ejerce una fuerza hacia abajo en el cilindro. A) ¿Cuál es el par neto que actúa sobre el cilindro alrededor del eje de rotación (que es el eje z en la figura. 1)? B) Supongamos T1= 5,0 N, R1= 1,0 m, T2= 15.0 N, y R2= 0,50 m. ¿Cuál es el par neto sobre el eje de rotación, y en qué dirección hace girar el cilindro partiendo del reposo?

2. Una varilla uniforme de longitud L y la masa M está unido en un extremo mediante un pivote sin rozamiento y es libre de girar alrededor del pivote en el plano vertical como en la figura 2. La varilla se libera desde el reposo en la posición horizontal. ¿Cuáles son la aceleración angular inicial de la barra y la aceleración de traslación inicial de su derecho fin?

3. Un tubo uniforme de 100N se utiliza como palanca, como se indica en la figura 3 ¿Dónde se debe colocar el fulcro (punto de apoyo), si un peso de 500N colocado en un extremo se debe balancear con uno de 200N colocado en el otro extremo? ¿Qué carga debe soportar el apoyo?

4. En un tablón uniforme de 200N y longitud se cuelgan dos objetos: 300N a L/3 de un extremo, y 400N a 3L/4 a partir del mismo extremo. ¿Qué otra fuerza debe aplicarse para que el tablón se mantenga en equilibrio?

5. Una viga uniforme de largo l y masa M , se encuentra articulada en la pared en el punto A , y a su vez está amarrada a la pared en el punto C mediante una cuerda, tal como se muestra en la Fig. 5. En el extremo B cuelga un cuerpo de masa m . Si el sistema se encuentra en equilibrio, calcular la tensión en la cuerda BC y las reacciones horizontal NH y vertical NV . Se consideran los siguientes datos: M=4kg , m= 1kg, θ =30º , l = 2m y d=1.35m .

6. Una viga uniforme de masa M = 25 kg y largo l , se sostiene por medio de un cable en el punto C . La viga puede girar alrededor de un pivote en A . Un cuerpo de masa m = 13kg se cuelga en el punto B a una distancia AB = 4l/5 del punto A . Encuentre la tensión en el cable y las componentes horizontal y vertical de la reacción sobre la viga en A