6-- La tortuga y la liebre hicieron su famosa carrera en un trayecto

FÍSICA
EJERCICIOS DINÁMICA Y MOVIMIENTO: SEMANA DEL 13 AL 17 DE JUNIO- 5º C y B – 2011
Atención, en todos los casos:
- Representar a escala todas las fuerzas actuantes sobre cada cuerpo del sistema.
- Explicar el razonamiento seguido
- Suponga en todos los casos que las cuerdas y demás vínculos entre cuerpos son ideales
………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Asignación de ejercicios:
1- Dana;
2- Agustina ;
3- Gerónimo;
4- Franco-;
5- Rodrigo;
6- Fabián;
7- Akira;
8- Juan ;
9- Camila;
10- Leandro;
11-Stephany;
12- Federico;
13- Nadia;
14- Varinia
………………………………………………………………………………………………………………………………………….
1- El bloque ingresa al plano con una velocidad de 4,0m/s y asciende por él, llega hasta cierta altura y luego desciende .
a) Averigüe qué distancia recorre por el plano hasta detenerse
4,0m/s
s=D= 0,15
b) Construya la gráfica v=f(t) incluyendo la subida y la bajada
(nota: tenga en cuenta que la fuerza de rozamiento tiene diferente sentido en la subida y la bajada)
30º
c) ¿Cambiarían las respuestas anteriores si el bloque tuviera doble masa? ¿Y si el suceso
ocurriera
en la Luna (gLuna=1,6m/s2)?
M=0,40kg
.................................................................................
2- Cuando el sistema de la figura se libera, M2 desliza hasta
M1= 600g
la base del plano como muestra la gráfica velocidadtiempo. Se sabe que en el plano inclinado el rozamiento es
despreciable, pero no se sabe si ocurre lo mismo en el
plano horizontal.
a) Determine si existe fuerza de rozamiento sobre el
bloque M1.
b) Calcule la tensión de la cuerda durante el descenso.
H
c) Calcule el largo del plano
......................................................................................................................
V (m/s)
1,5
M2= 300g
37°
1,3 t(s)
F=10,0N
3- a) Calcule la aceleración del sistema y la tensión del hilo que liga los cuerpos.
b) Si el hilo se rompe cuando el sistema se mueve a 5,0m/s, ¿cuánto demorará M2 en
( = 0,10)
detenerse?
c) Construya la gráfica v=f(t) para el cuerpo M1 desde que se rompe la cuerda, para un intervalo de 10s.
......................................................................................................................
4- El bloque de la figura está apoyado sobre un plano rugoso.
Dos estudiantes discuten sobre la forma más “económica”, es decir ejerciendo la menor
fuerza posible, de evitar que el bloque deslice plano abajo.
María propone empujar o tirar del bloque paralelamente al plano (dir. 1), mientras que Inés
propone “apretarlo” contra el plano, es decir, empujarlo perpendicularmente al plano (dir. 2).
a) ¿Cuál de las dos resulta ser la mejor opción?
b) Si el bloque se suelta, ¿con qué aceleración descenderá? (S = D).
c) Construya la gráfica v=f(t) sabiendo que la altura inicial del bloque es 1,50m y recorre todo
el plano del dibujo.
......................................................................................................................
5- Cuando el bloque de la figura se libera, desliza hasta la base
del plano moviéndose como muestra la gráfica velocidad-tiempo.
a) Determine si existe fuerza de rozamiento sobre el bloque.
b) Para que el bloque no deslice, se le ata un hilo que se fija
(como indica la línea punteada) a la parte superior del plano.
c) Calcule el largo del plano
M1
M2
2,0kg
4,0kg
Dir. 1
= 0,20
Dir. 2
º
V (m/s)
M= 500g
4,9
37°
1,3 t(s)
......................................................................................................................
6- El bloque de la figura está apoyado sobre un plano rugoso ( = 0,20) y sostenido por una cuerda.
a) Calcule la tensión máxima y mínima de la cuerda para que el bloque no deslice.
(nota: considere que la fuerza de rozamiento puede apuntar “plano arriba” o “plano abajo”)
b) Si la cuerda se rompe, ¿con qué aceleración descenderá?
c) Construya la gráfica v=f(t) para el recorrido hasta la base del plano
......................................................................................................................
m= 2,0kg
0,80m
30º
7- Un tren está compuesto por la locomotora y cuatro vagones de 30,0 Ton cada uno.
a) Con el tren moviéndose con aceleración constante de 0,50m/s2, ¿todos los enganches soportarán la misma tensión?
b) Construya la gráfica v=f(t) de la locomotora para un intervalo de 10s, partiendo del reposo.
c) Si el coeficiente de rozamiento estático es de 0,30 y el dinámico es
0,10, ¿qué relación numérica existe entre la fuerza mínima que debe
realizar la locomotora para “arrancar” y la fuerza que debe realizar para
que el tren se mueva con velocidad constante?
...........................................................................................................
8- a) ¿En cuál de las situaciones representadas en el dibujo es mayor la
fuerza de rozamiento sobre el fardo si la fuerza aplicada por la persona
F
SD= 0,20
tiene el mismo módulo?
30º
b) Si la masa del fardo es de 40kg, ¿con qué fuerza F debe empujar A
30º
para que avance con velocidad constante?
A
F
B
c) construya la gráfica v=f(t) para un intervalo de 10s, partiendo del
reposo, si la fuerza ejercida por A es 400N
......................................................................................................................
9- El bloque de la figura permanece en reposo sobre el plano sostenido por la pesa
M= 500g
colgada al extremo del hilo.
a- Determine si existe rozamiento actuando sobre el bloque.
b- Cuando se corta la cuerda, el bloque desliza hasta la base del plano. Construya la
1,20m
gráfica v=f(t) hasta que llega a la base
37°
110g
......................................................................................................................
10- Para subir una chata (M1) con velocidad constante por la rampa de la figura se
utiliza una polea y un bloque (M2).
a) Calcule las fuerzas actuantes sobre M1 y M2 durante la subida.
b) Luego de detenerse la chata contra la polea la cuerda se rompe. Construya la
gráfica v=f(t) hasta que la chata llega a la base del plano.
......................................................................................................................
11- Un bloque desliza desde el reposo por los planos rugosos de la figura y se
detiene finalmente en C. D es el mismo en ambos planos).
Cuando pasa por B su velocidad es de 1,80m/s.
a) Calcule . b) Calcule H. c) Construya La gráfica v=f(t) para el recorrido B-C.
..................................................................................................................
12- Una persona tira de un carrito con una fuerza “F” como muestra el dibujo.
a) Se observa que el carrito avanza con velocidad constante sobre un piso rugoso
y horizontal cuando se tira de él de esa manera. ¿Cuánto vale el coeficiente de
rozamiento entre el piso y el carro?
b) Suponga que se logra disminuir el rozamiento hasta hacerlo despreciable,
¿Qué distancia (x) hubiera recorrido en 5,0s partiendo del reposo?
c) Construya la gráfica v=f(t) para las condiciones del ítem b.
..................................................................................................................
T1
1,00kg
T2
2,00kg
M1=50,0kg
D= S= 0,20
M2
2,00m
15º
2,00kg
A
H
37º
B
C
0,400m
F=50,0N
M= 20,0kg
30°
x
13- Dos pesas atadas entre sí cuelgan de un soporte como muestra la figura de la izquierda.
a) Demuestre algebraicamente que si las cuerdas son iguales, una de ellas corre más riesgo que la otra de romperse,
independientemente del orden en que estén colgadas las pesas.
T
b) Calcule la tensión de cada cuerda
c) Luego, las pesas se disponen como indica la figura de la derecha, existiendo
S= 0,20
rozamiento en el plano de apoyo de la pesa “blanca”. ¿Se pondrá el sistema en
movimiento?
..................................................................................................................
M 1 = 3,00kg
M 2 = 2,20kg
Los cuerpos M1 y M2 se mueven hacia la derecha a partir del reposo, “tironeados” por M3
sobre un plano de rozamiento despreciable. El cuerpo M2 demora 2,0s en alcanzar la polea
a) Calcule la aceleración del sistema y la tensión de cada cuerda.
b) Construya La gráfica v=f(t) para el cuerpo M3 en ese intervalo
c) Suponga que se pega en la base de M1 un trozo de tela para que aparezca una fuerza de
M 3 = 0,50kg
rozamiento estática máxima de 4,0N. ¿Será suficiente para evitar que el sistema comience a
moverse? ¿Cuánto vale S?
..........................................................................................................................................................................................
ENTREGAR POR ESCRITO SIN FALTA EL LUNES 20/6/2011 EN CLASE