jueves, 5 de noviembre de 2009

Ejercicios sobre Trabajo

Ejercicio 01. Fátima en un supermercado empuja un carrito con una fuerza de 35 Newton dirigida a un ángulo de 25º hacia abajo desde la horizontal. Encuentre el trabajo que realiza Fátima conforme se mueve por un pasillo de 50 m. de longitud. (cos 25º = 0,9063)

Ejercicio 02. Una gota de lluvia (m = 3,35 x 10 exp(-5) Kg.) cae verticalmente con rapidez constante bajo la influencia de la gravedad y la resistencia del aire. Después de que la gota ha descendido 100 metros. Cuál es el trabajo realizado por:
a) La gravedad?
b) La resistencia del aire?

Ejercicio 03. Un bloque de 2,5 kg de masa es empujado 2,2 metros a lo largo de una mesa horizontal sin fricción por una fuerza constante de 16 Newton dirigida a 25º debajo de la horizontal. Encuentre el trabajo efectuado por:
a) La fuerza aplicada
b) La fuerza normal ejercida por la mesa
c) La fuerza de la gravedad
d) La fuerza neta sobre el bloque.

Ejercicio 04. Una carretilla cargada con ladrillos tiene una masa total de 18 kg y se jala con rapidez constante por medio de una cuerda. La cuerda esta inclinada a 20º sobre la horizontal y la carretilla se mueve 20 m sobre una superficie horizontal. El coeficiente de fricción cinética entre el suelo y la carretilla es de 0,5.
(cos 25º = 0, 9397). Hallar:
a) Cuál es la tensión en la cuerda?
b) Cuánto trabajo efectúa la cuerda sobre la carretilla?

Ejercicio 05. Batman que tiene 80 kg. de masa, cuelga del extremo libre de una cuerda de 12 m cuyo extremo opuesto se encuentra fijo a la rama de un árbol. Batman puede poner la cuerda en movimiento como solo él sabe hacerlo y balancearse lo suficiente para alcanzar una saliente cuando la cuerda forma un ángulo de 600 con la vertical. Cuanto trabajo se realizo contra la gravedad en esta maniobra?


Ejercicio 06. Una partícula está sometida a una fuerza Fx que varia con la posición, como se muestra en la figura.


Encuentre, el trabajo realizado por la fuerza sobre la partícula cuando se mueva.
a) De x = 0 a x = 5 metros
b) De x = 5 a x = 10 metros
c) De x = 10 a x = 15 metros
d) Cual es el trabajo total realizado por la fuerza sobre la distancia de x = 0 a x = 15 metros


Ejercicio 07. Un remolcador ejerce una fuerza constante de 5000 Newton sobre un barco que se mueve con rapidez constante a través de una bahía. Cuanto trabajo hace el remolcador sobre el barco en una distancia de 3 Km.

Ejercicio 08. Si una persona saca de un pozo una cubeta de 20 Kg y realiza 6 KJ de trabajo ¿Cuál es la profundidad del pozo?
Suponga que la velocidad de la cubeta permanece constante cuando se levanta.

Ejercicio 09. Calcula el trabajo que es necesario realizar para elevar un objeto de 10 Kg hasta una altura de 2 m, en los siguientes casos:
a) El objeto se eleva tirando de él verticalmente.
b) El objeto alcanza dicha altura subiendo por un plano inclinado 37º respecto de la horizontal, en el que no hay rozamiento.

Ejercicio 10. Calcula el trabajo que realiza cada una de las fuerzas que actúan sobre un objeto de 5 kg. Cuando éste desciende 2 m. por un plano inclinado 30º respecto de la horizontal, si no existe rozamiento.
Recuerde que: g = 9,8 m/s2
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jueves, 24 de septiembre de 2009

3er EXAMEN PARCIAL DE FÍSICA

Docente: Elvis Hermes Malaber


1. Luis tiene una masa de 30 kg y Fernando de 45 kg. Si la barra del columpio mide 3 m, ¿dónde se deberá colocar cada uno para conseguir que la barra se mantenga en horizontal (en equilibrio)?
Solución:


2. A un cuerpo apoyado en una superficie horizontal se le aplica una fuerza e 18 N paralela a dicha superficie. Suponiendo que no hay rozamiento, calcula:
a) La masa del cuerpo si adquiere una aceleración de 0,9 m/s2.
b) La aceleración si se aplica una fuerza de 60 N.

Solución:
3. Según Newton, masa e inercia estaban estrechamente relacionadas, ¿por qué?
La masa de un objeto es la cantidad de inercia del objeto.

4. Los centros de gravedad están siempre ubicados en la zona de mayor concentración de masa.


5. Encontrar el centro de gravedad de la barra homogénea mostrada en la figura.
Solución
6. Calcular el momento resultante de las fuerzas mostradas respecto al punto "A". (En N.m).



7. Para que un cuerpo este en equilibrio, existen dos condiciones suficientes y necesarias, enumérelas y explíquelas brevemente.


1ra. condición: La sumatoria de todas las fuerzas incidentes en el cuerpo deben ser igual a cero.

2da. condición: La sumatoria de todos sus momentos deben ser igual a cero.

viernes, 14 de agosto de 2009

Movimiento Circular Uniformemente Variado (MCUV)

Problemas:

1. Una partícula inicia su M.C.U.V. con una velocidad tangencial de 6 m/s. Si su aceleración tangencial es 4 m/s2, y su radio de giro es 9 m. Determinar su velocidad tangencial y angular luego de 12 segundos.
Rpta. 54 m/s y 6 rad/s

2. Una esferita se desplaza con M.C.U.V. de tal modo que luego de recorrer 8 m incrementa su velocidad de 4 m/s a 12 m/s. Si su radio de giro es 4 m. Calcular la aceleración tangencial y la aceleración angular de la esferita.
Rpta. 8 m/s2 y 2 rad/s2

3. Calcular la aceleración angular que tiene un disco, sabiendo que éste es capaz de triplicar la velocidad que tiene luego de dar 600 vueltas en 20 s.
Rpta. 1,5 rev/s2
4. Un ciclista corre por un velódromo de modo que al cabo de 5 s su velocidad lineal es 15 m/s. Se observa también que durante dicho tiempo el ciclista logró girar un ángulo central de 2 rad, siendo el radio de la pista igual a 25 m. Calcular la velocidad lineal que tenía al iniciar su movimiento.
Rpta. 5 m/s

5. La velocidad angular de un motor que gira a 1800 R.P.M., en 2 s desciende uniformemente hasta 1200 R.P.M. ¿Cuál es la aceleración angular?
Rpta. 10π rad/s2

6. Un disco parte del reposo con M.C.U.V. y durante los dos primeros segundos da 8 vueltas. ¿Cuántas vueltas da durante el primer segundo de su movimiento?
Rpta. 2

7. La velocidad de una rueda, que gira con movimiento uniformemente retardado, disminuyó al ser frenada durante 1 minuto, desde 300 R.P.M. hasta 180 R.P.M. Hallar la aceleración angular de la rueda.
Rpta. – 0,21 rad/s2

8. La velocidad angular de la volante de un auto aumenta a razón constante de 2400 R.P.M. a 4800 R.P.M. en 30 s; ¿La aceleración angular del auto en radianes por segundo al cuadrado será?
Rpta. 2,66

9. Un ventilador gira con velocidad correspondiente a una frecuencia de 900 R.P.M. Al desconectarlo, su movimiento pasa a ser uniformemente retardado, hasta que se detiene por completo después de dar 75 vueltas. ¿Cuánto tiempo transcurre desde el momento en que se desconecta el ventilador hasta que se detiene por completo?
Rpta. 10 s

10. Un ventilador alcanza su velocidad máxima de trabajo de 900 R.P.M. en 40 s. Si al "encenderlo" inicia su movimiento con aceleración constante, calcular cuántas revoluciones completa en el primer minuto de su movimiento.
Rpta. 300 rev

Click en la imagen y veras con mejor definición:








Ejercicios presentados por la Srta. Claudia Sarahy Morales Alva (I.E.P. Nuestra Señora de Guadalupe)


A continuación Teoría y formulas del tema Movimiento circular: