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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE INGENIERÍA CURSO PREFACULTATIVO GESTIÓN II / 2011 SEGUNDO EXAMEN PARCIAL ÁREA: FISICA FILA B DE HORAS 12:00 A 14:00 TIEMPO DE DESARROLLO DEL EXAMEN: 90 MINUTOS FECHA: 23/10/2011 __________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 1a.- Cuando se lanza un proyectil en movimiento parabólico con un ángulo θ, el proyectil regresa al plano de lanzamiento lo hace con un ángulo de: c) -θ 1B.- Cual es la relación entre los coeficientes estático y cinético de rozamiento c) mayor a 1 1C.- Defina el concepto de la aceleración centrípeta (asumir velocidad angular constante) Se define Aceleración Centrípeta al cambio de dirección de la velocidad tangencial 1d.- Un cambio en magnitud da lugar a la aceleración tangencial mientras que un cambio en dirección da lugar a la aceleración centrípeta 1e.- La masa gravitacional es aquella que se obtiene con ayuda de una balanza Problema. Un proyectil es disparado con una velocidad inicial , v 0 formando un ángulo α con la horizontal. El impacto se produce perpendicularmente sobre el punto B de un plano inclinado de ángulo β a) Encuentre la ecuación que resuelve el tiempo de impacto t del proyectil. b) Si º 45 ; º 53 ; 15 v s m 0 y , 10 g 2 s m halle t . Solución En el origen, 1 cos v v 0 x y 2 sen v v 0 y 0 . En el punto B . 3 v v º 270 sen f x Por Pitágoras: . 4 v v v 2 x 2 fy 2 f En el lanzamiento de proyectiles: . 5 gt v v y 0 fy Resolvemos este sistema de cinco ecuaciones con cinco incógnitas . t , v , v , v , v y 0 fy f x para el tiempo. º 270 ctg cos sen g v t 0 Reemplazando los valores: s 1 . 2 º 45 º 270 ctg º 53 cos º 53 sen s m 10 s m 15 t 2 α v 0 (0,0) B β 90º

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  • UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRS FACULTAD DE INGENIERA

    CURSO PREFACULTATIVO GESTIN II / 2011

    SEGUNDO EXAMEN PARCIAL REA: FISICA FILA B DE HORAS 12:00 A 14:00

    TIEMPO DE DESARROLLO DEL EXAMEN: 90 MINUTOS FECHA: 23/10/2011

    __________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    1a.- Cuando se lanza un proyectil en movimiento parablico con un ngulo , el proyectil regresa

    al plano de lanzamiento lo hace con un ngulo de:

    c) -

    1B.- Cual es la relacin entre los coeficientes esttico y cintico de rozamiento

    c) mayor a 1

    1C.- Defina el concepto de la aceleracin centrpeta (asumir velocidad angular constante)

    Se define Aceleracin Centrpeta al cambio de direccin de la velocidad tangencial

    1d.- Un cambio en magnitud da lugar a la aceleracin tangencial mientras que un cambio en

    direccin da lugar a la aceleracin centrpeta

    1e.- La masa gravitacional es aquella que se obtiene con ayuda de una balanza

    Problema. Un proyectil es disparado con una

    velocidad inicial ,v0 formando un ngulo

    con la horizontal. El impacto se produce

    perpendicularmente sobre el punto B de un

    plano inclinado de ngulo

    a) Encuentre la ecuacin que resuelve el tiempo de impacto t del proyectil.

    b) Si 45;53;15v sm

    0 y

    ,10g 2sm halle t .

    Solucin

    En el origen, 1cosvv 0x y 2senvv 0y0 . En el punto B

    .3v

    v270sen

    f

    x Por Pitgoras: .4vvv 2x2fy

    2f En el lanzamiento de

    proyectiles: .5gtvv y0fy Resolvemos este sistema de cinco ecuaciones con cinco

    incgnitas .t,v,v,v,v y0fyfx para el tiempo.

    270ctgcosseng

    vt 0

    Reemplazando los valores: s1.245270ctg53cos53sensm10

    sm15t

    2

    v0

    (0,0)

    B

    90

  • UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRS FACULTAD DE INGENIERA

    CURSO PREFACULTATIVO GESTIN II / 2011

    SEGUNDO EXAMEN PARCIAL REA: FISICA FILA B DE HORAS 12:00 A 14:00

    TIEMPO DE DESARROLLO DEL EXAMEN: 90 MINUTOS FECHA: 23/10/2011

    __________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    F

    m1

    m2

    30

    3.(25puntos) Considerando: m1=2Kg m2=4Kg =0.2;

    F=26N.

    En el sistema mostrado, calcular la aceleracin de cada

    bloque

    a) El diagrama de cuerpo libre de los bloques es:

    b)

    c) Para el bloque 1:

    d) Eje Y" 30cos11 gmN 30cos1gmFR

    e) Eje X 1111 130 amFTgsenmF R

    f) Para el bloque 2:

    g) 2222 amgmT

    h) Adems 2

    2

    21

    12

    aa

    TT

    i) Resolviendo el sistema planteado y con los datos del problema:

    j) /1,2

    /2,4

    2

    2

    2

    1

    sma

    sma

    k) 6,47

    8,23

    2

    1

    NT

    NT

    T1 FR

    F

    W

    T2

    a2 W2

    m1g m2g

    g

    a2 T2

    a1

    N1

  • UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRS FACULTAD DE INGENIERA

    CURSO PREFACULTATIVO GESTIN II / 2011

    SEGUNDO EXAMEN PARCIAL REA: FISICA FILA B DE HORAS 12:00 A 14:00

    TIEMPO DE DESARROLLO DEL EXAMEN: 90 MINUTOS FECHA: 23/10/2011

    __________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    4.-(25 puntos) La rueda A de la figura se mueve a razn de 4 rad/ s, determnese la velocidad

    angular de la rueda F. Si RA = 50 cm, RB = 40 cm, RC = 20 cm, RD = 25 cm, RE = 30 cm y RF = 40

    cm.

    Datos Grafico Datos

    WA = 4 rad/ s

    RA = 50 cm

    RB = 40 cm

    RC = 20 cm

    RD = 25 cm

    RE = 30 cm

    RF = 40 cm

    Analizando cada uno de los contactos

    VA = VB WB = WC VC = VE WE = WD VD = VF WD = WF

    V = W R se resolver el problema algebraicamente

    VA = VB WARA = WBRB

    WB = WC = WARA/RB

    VC = VE WCRC = VE

    WARA/RB * RC = VE

    VE = VC = WARARC/RB

    WE = WD VE/RE = WD

    WARARC/RB * 1/RE = WD

    WE = WD = WARARC/RBRE

    VD = VF WDRD = VF

    WARARC/RBRE * RD = VF

    VD = VF = WARARCRD/RBRE

    Pero VF = WFRF

    WF = VF/RF WARARCRD/RBRE * 1/RF

    WF = WARARCRD/RBRERF

    Reemplazando datos

    WF = 4 *50*20*25/40*30*40

    respuesta

    WF = 6,54 rad/s