Fsica 1 1

Fsica 1 (MA257) Semana 11 - Sesin 2

1. En la figura (a) se muestra un joven con los brazos

extendidos sosteniendo un par de mancuernas y girando con una velocidad angular i y en la figura (b) girando con velocidad angular f despus de recoger los brazos. Respecto a la situacin mostrada justifique la falsedad o veracidad de las siguientes proposiciones

a) el momento de inercia del sistema (a) es menor que el caso(b)

b) La energa cintica del sistema en (a) es mayor que en (b) c) La rapidez angular de rotacin en (a) es mayor que en el

caso (b) d) El trabajo realizado por el joven al recoger los brazos es positivo

2. Un gil profesor de fsica se para en el centro de la mesita giratoria con los brazos extendidos horizontalmente y unas pesas de 5,00 kg en cada mano. Se le pone a girar sobre un eje vertical con una rapidez angular de 3,14 rad/s. Calcule la nueva rapidez angular si l pega las pesas a su abdomen. El momento de inercia del profesor sin las pesas es de 3,00 kgm2 con los brazos estirados y baja a 2,20 kgm2 si pone las manos en el abdomen. Las pesas estn a 1,00 m del eje de giro al principio y a 0,200 m al final y debe considerarlas como partculas para determinar su momento de inercia.

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3. Un aro y un cilindro slido, ambos de masa m y radio r, ruedan sin resbalar por un plano inclinado desde una altura h. Determine cul de los dos cuerpos llega con mayor rapidez a la base del plano inclinado si parten desde el reposo. Utilice solamente conceptos de conservacin de energa.

4. Se fabrica un yo-yo enrollando un cordel varias veces alrededor de un cilindro slido de masa M y radio R. Se sostiene el extremo del cordel fijo mientras se suelta el yoyo desde el reposo. El cordel se desenrolla sin resbalar ni estirarse al caer y girar el cilindro. Use consideraciones de energa para calcular la rapidez del centro de masa del cilindro slido despus de caer una distancia h.

r

h

mm

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5. La polea de la figura tiene una masa M = 4,00 kg y un radio R = 15,0 cm y momento de inercia I. La cuerda no resbala sobre la polea y sta gira sobre un eje sin friccin. El coeficiente de friccin cintica entre el bloque A y la mesa es k = 0,150. El sistema se suelta desde el reposo y el bloque B desciende. La masa de A es mA = 10,0 y la de B es mB = 15,0. Usando el mtodo de energa para calcular la rapidez del bloque B cuando desciende 3,00 m.

6. Un peasco esfrico, slido y uniforme de 20,0 kg

de masa, parte del reposo y baja rodando por la ladera de una colina de cierta altura h. La mitad superior es lo bastante spera como para que el peasco ruede sin resbalar, pero la mitad inferior est cubierta de hielo y no hay friccin. Si el peasco entra a la regin de la ladera que no tiene friccin con una rapidez de traslacin de 10,0 m/s,

calcule: ( 252 MRIcm )

a) Su energa cintica al ingresar a la regin lisa. b) El valor de h. c) La rapidez del peasco al llegar a la base de la ladera.

h

A

B

C

spero

Liso