práctico nº 4

Física I para Profesorado de Química
I.P.A 2013
- PRÁCTICO Nº 4 1 Un obrero empuja una caja de 25 kg por un plano inclinado a 27º mediante una fuerza paralela al plano
de 120N. La caja se desliza 3,6 m sobre el plano a velocidad constante.
a) ¿cuánto trabajo efectuó el obrero sobre la caja?
b) ¿cuánto trabajo efectuó la fuerza de gravedad sobre la caja?
c) ¿cuánto trabajo realizó la superficie sobre la caja?
2 Una partícula de masa 2,5 kg se desplaza según la expresión de la posición en función del tiempo:
x (t )  5,0m  (3,0
Hallar:
a)
b)
c)
Y
m 2
)t
s2
La velocidad del partícula en el instante t=1,0s.
La velocidad media en el intervalo de t=1,0s a t=3,0s.
El trabajo neto realizado sobre la partícula entre t=1,0s y t=3,0s.
Graficar la velocidad de la partícula desde 0,0 s hasta 5,0s
A
3. El carrito de una montaña rusa parte del punto A
en la figura a la velocidad v 0 y desliza por los rieles
con rozamiento despreciables. ¿Cuál será la velocidad
del carrito en los puntos “B”, “C” y “D”.
v0
B
C
h
h
h/2
Supóngase que el carrito puede ser considerado como una partícula y que siempre permanece sobre la vía.
La normal puede apuntar hacia “adentro”.
4 Una bala de cañón de 20 kg se dispara a una velocidad, en el orificio de salida del cañón, de 1000 m/s y
a un ángulo de 37º con la horizontal. Una segunda bala se dispara con un ángulo de 90º (tal vez con
intenciones suicidas). Utilice la conservación de la energía mecánica para encontrar para cada bala la altura
máxima alcanzada.
5. Durante un deslizamiento de rocas, una roca de 524 Kg se cae desde el reposo por la ladera de una colina
que tiene 488 m de longitud y 292 m de altura. La velocidad de la roca cuando llega al pie de la colina es
de 62,6 m/s.
¿Cuánta energía mecáncia pierde la roca durante el deslizamiento debido a la fricción?
D
6 Una bolsa de arena de 2,14 Kg se deja caer desde una altura
de 43,6 cm por encima de un resorte de constante K = 18,6 N/cm,
como indica la figura.
a) Encuentre la distancia máxima que se comprimirá el resorte en
caso que éste permanezca siempre vertical.
b) Halle la máxima velocidad que alcanza la bolsa (antes conviene hallar en
qué punto la velocidad es máxima).
43,6 cm
7. Un cubo de masa m se abandona a una altura de
75 cm desde la parte superior derecha de una
pista tal como se muestra en la figura. La pista
no tiene rozamiento salvo en el tramo horizontal
que se extiende 30 cm a cada lado de su punto
medio O; en ese tramo el coeficiente de
rozamiento cinético es 𝜇 k = 0.40.
a) Determina hasta qué altura sube el cubo cuando vuelve a la parte derecha de la pista.
b) ¿Dónde termina deteniéndose el cubo?
8. Péndulo. Una plomada de 0.12 kg está atada a un hilo de masa despreciable de 0.80 m de longitud,
formando un péndulo que oscila con un ángulo máximo de 45º con la vertical.
La resistencia del aire es despreciable.
a) Calcule el módulo de la velocidad de la plomada cuando el hilo pasa por la posición vertical
b) ¿Cuál es la tensión en el hilo en el instante que forma un ángulo de 45º con la vertical?
c) ¿Y cuál es la tensión en el hilo cuando pasa por la vertical?
BIBLIOGRAFÍA.
Sears-Zemansky-Young-Freedman. Física universitaria volumen 1. Undécima edición. México:
Pearson 2004
E. HECHT, E. Física Álgebra y trigonometría. Tomo I 2ª Ed. Thomson
R. Serway, Física (tomo I, 4° ed) McGraw Hill
A. Cromer, Física para las Ciencias de la Vida. Reverté
P.A.Tipler (1993): Física 1 Barcelona. Reverté.