Mecánica Clásica IPNTarea 5

Nota: Las tareas son obligatorias para tener derecho a examen

1. Un bloque de 200 lb descansa sobre un plano horizontal (�gura 1). Determinar lamagnitud de la fuerza P que se requiere para dar al bloque una aceleración de 10fts2hacia la derecha. El coe�ciente de fricción cinética entre el bloque y el plano es

�k = 0:25. ( Resultado: P = 151 lb)

2. Los dos bloques que se muestran empiezan a moverse a partir del reposo (�gura 2). Elplano horizontal y la polea no presenta fricción y se supone que la masa de la poleapuede ignorarse. Determinar la aceleración de cada bloque y la tensión de cada cuerda.( Resultado: aA = 8:4 m

s2, aB = 4:2 m

s2, T1 = 840 N , T2 = 1680 N)

3. Una bola de boliche se deja caer desde una lancha, de manera que golpea la super�ciedel lago con una rapidez de 25 ft

s(�gura 3). Si se supone que la bola experimenta una

aceleración hacia abajo a = 10� 0:9v2 cuando está en el agua, determinar la velocidadde la bola cuando golpea el fondo del lago (Resultado: v = 3:33ft

s)

4. La aceleración de una partícula se de�ne mediante la relación a = �0:8 v, donde a seexpresa en in

s2y v en in

s(in = pulgada). Si se sabe que cuando t = 0 la velocidad es de

40 ins, determinar

(a) la distancia que recorrerá la partícula antes de quedar en reposo, (Respuesta: 50 in )

(b) el tiempo requerido para que la partícula quede en reposo, (Respuesta: 1 )

(c) el tiempo requerido para que la velocidad de la partícula se reduzca a 50 por ciento desu valor inicial. (Respuesta: 0:866 s )

5 Una pelota atada A de 450 g se mueve a lo largo de una trayectoria circular a unarapidez constante de 4 m

s(�gura 4). Determinar

(a) el ángulo � que forma la cuerda con el poste BC, (Resultado: 49:9�)

(b) la tensión en la cuerda. (Respuesta: 6:85 N)

6 Un automóvil que pesa 4000 lb desciende por una pendiente de 5� de inclinación auna rapidez de 60 mi

hcuando se aplican los frenos (�gura 5), lo que provoca una

fuerza de frenado total constante (aplicada por el camino sobre las llantas) de 1500lb. Determinar la distancia que recorre el automóvil antes de detenerse. (Respuesta:x = 418 ft)

7 Una piedra de 4 kg se deja caer desde una altura h y golpea el suelo con una velocidadde 25 m

s.

(a) Encuentre la energía cinética de la piedra cuado golpea el suelo y la altura h desde lacual se dejó caer.

1

(b) Resuelva en inciso (a) suponiendo que la misma piedra se deja caer sobre la Luna(gL = 1:62 m

s2).

1.

Figura 1 �gura 2 �gura 3

�gura 4 �gura 5

2