segundo examen parcial Área física fecha 07.05.2009 f

UNIVERSIDADMAYORDESANANDRSFACULTADDEINGENIERACURSOPREFACULTATIVOGESTINI/2009

SEGUNDOEXAMENPARCIAL REA:FSICA FECHA:07.05.2009TIEMPODEDESARROLLODELEXAMEN:90MINUTOS

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PARTETERICA. FILAAEncadaunodelosincisosdelaspregunta1, encierreconbolgrafoenuncrculolarespuestacorrecta.Valorporinciso8%.

1.1. LafuerzaresultanteradialqueactasobreuncuerpoquedescribeunMCUesiguala:

a) mRv b) mR2 c)t

vm

d) mvR2 e) Ninguno

1.2. SiuncuerposemueveenmovimientocircularenelplanoXY,elvectorvelocidadangular seencuentraeneleje:a) XY b) Y c) XZd) Z e) X f) YZ

1.3. Aqu conclusinllegala tercera leydeNewton?

a) Aquelaaceleracinescerob) Aquelaaceleracincrecec) Aquelafuerzavariad) Queelcuerpopermaneceenreposoe) Aquelafuerzatieneunparnegativo

1.4. Enelmovimientocircularuniformementevariado,losvectoresaceleracincentrpetaytangencialson:

a) Opuestos b) Perpendicularesc) Paralelos d) Contrariose) Nohayrelacin

1.5. CuldeloscarritosAoBllegarmsrpidamentealextremodelamesa?Considereidnticaslasmasasdeloscarritos,lasdistanciasrecorridasydesprecielafriccin.

a) A b) B c) losdosporiguald) nosemueven e) ninguno

F=19,6NA B

2kgC C

PROBLEMAS.Cadaunodelossiguientesproblemastieneunvalorde20%.Resuelva estos problemas mostrando sus esquemas, diagramas de cuerpo libre, planteo deecuaciones,procedimientodesolucinmatemticayresultadosenformadetallada.

2. Dosruedaspartendeunmismopunto,enlamismadireccinysentidoconvelocidadesangularesde2rad/s.Laprimeraconvelocidadangularconstanteylasegundaconmovimientocircularuniformementevariadoacelerandoaraznde4m/s2.Determinarladiferenciadelosradios,sidespusde5sestnseparados80m.

3. Enelsistemadetresbloquesencontacto,actaunafuerzaFde2,5kNtalcomosumuestraenlafigura.SilospesosdelosbloquesA,ByCsonde100,200y300Nrespectivamente,CulserlafuerzaqueempujaalbloqueC,sielcoeficientederozamientoentrelosbloquesylasuperficiehorizontalesde0,2?

A B C F

F IUMSA

FACULTADDEINGENIERA

4. Unaesferasumamentepequeaestatadaaunacuerdade50cmygiraconel cono.Hallar larapidezderotacinquehagaquelaesferaseseparedelcono.

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SEGUNDOEXAMENPARCIAL REA:FSICA FECHA:07.05.2009TIEMPODEDESARROLLODELEXAMEN:90MINUTOS

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PARTETERICA. FILABEncadaunodelosincisosdelaspregunta1, encierreconbolgrafoenuncrculolarespuestacorrecta.Valorporinciso8%.

1.1. Enelmovimientocircularuniformementevariado,losvectoresaceleracincentrpetaytangencialson:

a) Nohayrelacin b) Paralelosc) Contrarios d) Perpendicularese) Opuestos

1.2. AquconclusinllegalaterceraleydeNewton?

a) Queelcuerpopermaneceenreposob) Aquelafuerzatieneunparnegativoc) Aquelaaceleracinescerod) Aquelaaceleracincrecee) Aquelafuerzavaria

1.3. SiuncuerposemueveenmovimientocircularenelplanoXY,elvectorvelocidadangular seencuentraeneleje:a) Y b) YZ c) XYd) XZ e) X f) Z

1.4. LafuerzaresultanteradialqueactasobreuncuerpoquedescribeunMCUesiguala:

a)t

vm b) mRv c) mvR2

d) mR2 e) Ninguno

1.5. CuldeloscarritosAoBllegarmsrpidamentealextremodelamesa?Considereidnticaslasmasasdeloscarritos,lasdistanciasrecorridasydesprecielafriccin.

a) ninguno b) B c) nosemuevend) losdosporigual e) A

F=19,6NA B

2kgC C

PROBLEMAS.Cadaunodelossiguientesproblemastieneunvalorde20%.Resuelva estos problemas mostrando sus esquemas, diagramas de cuerpo libre, planteo deecuaciones,procedimientodesolucinmatemticayresultadosenformadetallada.

2. Dosruedaspartendeunmismopunto,enlamismadireccinysentidoconvelocidadesangularesde2rad/s.Laprimeraconvelocidadangularconstanteylasegundaconmovimientocircularuniformementevariadoacelerandoaraznde4m/s2.Determinarladiferenciadelosradios,sidespusde5sestnseparados80m.

3. Enelsistemadetresbloquesencontacto,actaunafuerzaFde2,5kNtalcomosumuestraenlafigura.SilospesosdelosbloquesA,ByCsonde100,200y300Nrespectivamente,CulserlafuerzaqueempujaalbloqueC,sielcoeficientederozamientoentrelosbloquesylasuperficiehorizontalesde0,2?

A B C F

F IUMSA

FACULTADDEINGENIERA

4. Unaesferasumamentepequeaestatadaaunacuerdade50cmygiraconel cono.Hallar larapidezderotacinquehagaquelaesferaseseparedelcono.

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SOLUCIN SEGUNDOEXAMENPARCIAL REA:FSICA FECHA:07.05.2009TIEMPODEDESARROLLODELEXAMEN:90MINUTOS

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PARTETERICA.Encadaunodelosincisosdelaspregunta1,encierreconbolgrafoenuncrculolarespuestacorrecta.Valorporinciso8%.

FILAA

1.1. C 1.2. D 1.3. E 1.4. B 1.5. A

FILAB

1.1. D 1.2. B 1.3. F 1.4. A 1.5. E

PROBLEMAS.Cadaunodelossiguientesproblemastieneunvalorde20%.Resuelva estos problemas mostrando sus esquemas, diagramas de cuerpo libre, planteo deecuaciones,procedimientodesolucinmatemticayresultadosenformadetallada.

2.

R1

R2

S1 X

S2

Datos: Lasecuacionesparalasdosruedasson:

Wo=2rad/s. ( )1011 tRS =

t=5s. ( )22

2

022at

tRS +=

a=4m/s2 ( )312 xSS +=x=80m.

Sustituyendo(1)y(2)en(3)

mtRat

tR 80012

2

02 +=+

Reemplazandovaloressetiene:

10R2+50=10R1+80,operando

10(R2R1)=30R2R1=3m.

F IUMSA

FACULTADDEINGENIERA

3. Enelsistemadetresbloquesencontacto,actaunaFuerzaFde2,5kNtalcomosumuestraenlafigura.SilospesosdelosbloquesA,ByCsonde100,200y300Nrespectivamente.Cul ser la fuerza queempuja al bloqueC, si el coeficiente derozamiento entre losbloquesylasuperficiehorizontalesde0,2?

A B C F

NT

Fr WT

Considerandotodoelsistema:

aMM

aMmaFx

CB

T

)M(NF

FF

AT

r

++=

==

NWW

WNgFy

CB

TT

600)W(N

0MN0

AT

rT

=++=

===

Dedonde:2

T 9,389,8600

600*2,05002g

WNF

asm===

ConsiderandoelBloqueC:

WC Fr

NC

FC

agW

NF

aMFFmaFx

CCC

CrC

=

==

N3N

WNFy CC00

00

=

==

Entonces:

N25013002,09,838,9

Wga

agWF C

CC =

+=

+=+= CN

4. Unaesferasumamentepequeaestatadaaunacuerdade50cmygira conel cono. Hallar la rapidez de rotacinque haga que laesferaseseparedelcono.

Diagramadecuerpolibredelaesfera:

T

Tcos30

Tsen30

30

y

x

c

mg

CuandoseseparaN=0

0= yF

( )130cos gmT =

camcF =

( )225,0

230

25,0305,0

230

mvm

senT

msenmRRvm

senT =

==

=

Ecuacin(2)divididaentreecuacin(1)

==

3025,025,0

2

30cos30sen

tggvgm

vmTT

sm

tgv 19,1308,925,0 ==

Rv

Rv ==

msm

25,0

19,1=

srad

76,4=

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