taller cinematica 1

10
7/23/2019 Taller Cinematica 1 http://slidepdf.com/reader/full/taller-cinematica-1 1/10 COLEGIO CIUDAD DE BOGOTA I.E.D. “Formación integral con énfasis en el trabajo productivo para la transformación de las nuevas generaciones”  CIENCIAS NATURALES  FÍSICA Docente: Mg. Jason González P. Ciclo 5 GUIA 10 - 3 NOMBRE: _______________________________ CURSO: ____________ FECHA: _____________________ Cinemática Y Dinámica 1 Transforma las siguientes unidades: a) 1 pm a Mm b) 3.10 9 μC a nC c) 25 dm 2  a m 2 d) 1μm a dam e) 1 hm 3  a dm 3  f) 20 m/s a km/h g) 6.10 3  cm/min a km/h h) 15,8 m 3  a mm 3  i) 25 cm 3  a dam 3   j) (1/135) cm 3  a mL k) 5,410 m 2  a m l) 0,736 mm 2  a hm 2  m) 14 N/m 2  a N/cm 2  n) 2 g.cm/s 2  a kg.m/s 2 o) 15 dm/s a km/min p) 34 m/h a mm/s q) 1,5 g/cm 3  a kg/L r) 6 kg.m/s 2  a g.cm/s 2  s) 4,5.10 3 dag/cm 3  a dg/dm 3  t) 2 kg/m 3 a cg/L u) 55 km/h 2  a cm/s 2  2 Clasifica las siguientes magnitudes en escalares y vectoriales a) Longitud b) Masa c) Temperatura d) Velocidad e) Tiempo f) Aceleración g) Superficie h) Volumen i) Densidad  j) Fuerza k) Presión 3 Un móvil se encuentra en el punto (2,3) en el instante en que empezamos a contar el tiempo y, al cabo de 20 s en el punto (17,8). ¿Cuánto se ha desplazado?. ¿Qué espacio ha recorrido?. Halla su velocidad media. Las coordenadas están expresadas en m. 4 Dada la siguiente tabla de valores: x(m)  3  6  9  18  t(s) 1 3 8 9 Halla el desplazamiento y la velocidad media entre los instantes t = 3 y t = 9 s. 5 Dada la siguiente tabla de valores: x(m) 0 4 10 18 t(s) 0 4 8 12 Calcula la velocidad media entre los instantes 4 y 8 y entre los instantes 8 y 12. Explica si se trata de un movimiento uniforme o de un movimiento con aceleración. 6 Dadas las siguientes gráficas: a) ¿Cuál no puede representar el movimiento de un móvil?. Razónalo. b) Describe el movimiento del móvil de la otra gráfica. 7 Un móvil se encuentra en las posiciones y en los instantes indicados en el gráfico. a) Representa la gráfica x-t. ¿Qué tipo de gráfica es?. b) ¿De qué tipo de movimiento se trata?. ¿Por qué?. 8 Dada la siguiente tabla de valores: v 14 18 24 34 t(s) 0 2 4 6 Calcula la aceleración media: a) Entre los instantes t = 2 y t = 4 s b) Entre los instantes t = 4 y t =6s Explica si se trataría o no, de un movimiento uniformemente acelerado.

Upload: jhony-manuel-villegas-ramirez

Post on 18-Feb-2018

218 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Taller Cinematica 1

7/23/2019 Taller Cinematica 1

http://slidepdf.com/reader/full/taller-cinematica-1 1/10

COLEGIO CIUDAD DE BOGOTA I.E.D.“Formación integral con énfasis en el trabajo productivo para la transformación de las nuevas generaciones”  

CIENCIAS NATURALES – FÍSICA Docente: Mg. Jason González P.

Ciclo 5 

GUIA 10 - 3

NOMBRE: _______________________________ CURSO: ____________ FECHA: _____________________

Cinemática Y Dinámica 

1 Transforma las siguientes unidades:a) 1 pm a Mmb) 3.109 μC a nCc) 25 dm2 a m2

d) 1μm a dame) 1 hm3 a dm3 f) 20 m/s a km/hg) 6.103 cm/min a km/hh) 15,8 m3 a mm3 

i) 25 cm3 a dam3  j) (1/135) cm3 a mLk) 5,410 m2 a ml) 0,736 mm2 a hm2 m) 14 N/m2 a N/cm2 n) 2 g.cm/s2 a kg.m/s2

o) 15 dm/s a km/minp) 34 m/h a mm/sq) 1,5 g/cm3  a kg/L

r) 6 kg.m/s2 a g.cm/s2 s) 4,5.103 dag/cm3 a dg/dm3 t) 2 kg/m3 a cg/Lu) 55 km/h2 a cm/s2 

2 Clasifica las siguientes magnitudes en escalaresy vectoriales

a) Longitudb) Masac) Temperatura

d) Velocidade) Tiempof) Aceleracióng) Superficieh) Volumeni) Densidad

 j) Fuerzak) Presión

3 Un móvil se encuentra en el punto (2,3) en el instante en que empezamos a contar el tiempo y, al cabo de 20 s enel punto (17,8). ¿Cuánto se ha desplazado?. ¿Qué espacio ha recorrido?. Halla su velocidad media. Lascoordenadas están expresadas en m.

4 Dada la siguiente tabla de valores:

x(m)  3  6  9  18 t(s)  1  3  8  9 

Halla el desplazamiento y la velocidad media entre los instantes t = 3 y t = 9 s.

5 Dada la siguiente tabla de valores:

x(m)  0  4  10  18 

t(s)  0  4  8  12 

Calcula la velocidad media entre los instantes 4 y 8 y entre los instantes 8 y 12. Explica si se trata de unmovimiento uniforme o de un movimiento con aceleración.

6 Dadas las siguientes gráficas:

a) ¿Cuál no puede representar el movimiento de un móvil?. Razónalo.b) Describe el movimiento del móvil de la otra gráfica.

7

Un móvil se encuentra en las posiciones y en los instantes indicados en el gráfico.

a) Representa la gráfica x-t. ¿Qué tipo de gráfica es?.b) ¿De qué tipo de movimiento se trata?. ¿Por qué?.

8 Dada la siguiente tabla de valores:

v  14  18  24  34 

t(s)  0  2  4  6 

Calcula la aceleración media:a) Entre los instantes t = 2 y t = 4 sb) Entre los instantes t = 4 y t =6sExplica si se trataría o no, de un movimiento uniformemente acelerado.

Page 2: Taller Cinematica 1

7/23/2019 Taller Cinematica 1

http://slidepdf.com/reader/full/taller-cinematica-1 2/10

COLEGIO CIUDAD DE BOGOTA I.E.D.“Formación integral con énfasis en el trabajo productivo para la transformación de las nuevas generaciones”  

CIENCIAS NATURALES – FÍSICA Docente: Mg. Jason González P.

Ciclo 5 

GUIA 10 - 3

9 En la gráfica se representa la velocidad de un móvil en función del tiempo.

a) ¿Qué tipo de movimiento, qué aceleración y qué desplazamiento tiene en cada tramo?b) Representa la gráfica X vs t ; y a vs t

10 Un motorista va a 72 km/h por un tramo recto de autopista y, accionando el acelerador, consigue

en un tercio de minuto una velocidad de 108 km/h. ¿Cuál ha sido la aceleración durante ese

tiempo?. ¿Cuánto se desplazó?.

11 Un coche circula a 72 km/h por un tramo recto de carretera. Frena, disminuyendo

uniformemente su velocidad, hasta 8 m/s en 3 s. Calcula la aceleración de frenado y el

desplazamiento.

12

La velocidad de un automóvil que lleva un movimiento rectilíneo, se reduce uniformemente de72 km/h a 36 km/h en una distancia de 50 m.

a)  ¿Cuánto tiempo ha empleado en esa disminución de velocidad?.

 b)  Suponiendo que sigue con la misma deceleración, ¿cuánto tiempo tardará en pararse y cuál

será su desplazamiento?.

13 Suponiendo que la aceleración de frenado de un coche es de 3m/s2, determina la distancia

mínima a la que debe mantenerse un coche del que le precede, si circula a 108 km/h y el tiempode reacción del conductor es de 0,4 s.

14 Una empresa automovilística dice que uno de sus modelos tarda 8,7 segundos en llegar a 100km/h, partiendo del reposo. ¿Con qué aceleración se tiene que mover el vehículo?. ¿Qué

longitud mínima tiene que tener una pista para comprobarlo?.

15

Un objeto que se movía con una velocidad de 72 km/h, acelera y, al cabo de 5 s, alcanza lavelocidad de 40 m/s. Se mantiene con esta velocidad durante 10 segundos y después frena y

 para en 8 segundos:

a)  Construye la gráfica velocidad-tiempo. b)  Calcula la aceleración en cada tramo del movimiento.

c)  Calcula el desplazamiento total.

7- El gráfico siguiente representa el movimiento de un cuerpo.

a)  ¿Qué clase de movimiento y qué aceleración tiene en cada tramo?.

 b)  ¿Cuál es el desplazamiento en cada tramo?.

16 Un coche arranca y alcanza una velocidad de 64,8 km/h en 10 segundos. Seguidamente inicia un proceso de deceleración que acaba deteniéndole a los 60 segundos de arrancar.

a)  Construye la gráfica velocidad-tiempo.

 b)  Calcula la aceleración en cada fase del movimiento.c)  Calcula la distancia total recorrida.

17

Dos móviles pasan por un punto 0, con una diferencia de 2 horas. El primero marcha a 54 km/hy el segundo a 72 km/h. Calcula el tiempo que tardan en encontrarse y la posición en que se

encuentran. Halla la solución numérica y gráficamente.

18 En la recta final de una vuelta ciclista, un corredor (A) circula a 28 km/h, seguido a 2,5 m por

otro corredor (B) que se mueve a 22 km/h. La meta está a 290 m de A. Simultáneamente, ambosinician el sprint. El corredor A lo hace con una aceleración de 0,94 m/s

2  y el B con una

aceleración de 1,1 m/s2 . ¿Quién gana la etapa?. ¿Con qué diferencia de tiempo llegan?.

Escribe las ecuaciones de los dos movimientos representados en la figura. ¿En qué instantes parten cada

uno de los dos móviles?. ¿De qué puntos?. ¿En qué sentido se desplazan?. ¿En qué punto seencuentran?.

19 Dos estaciones A y B, distan entre sí 40 km. A las 8 sale de A un tren que se dirige hacia B con

velocidad constante de 45 km/h. A las 8 y cuarto sale de B otro tren que se dirige hacia A, a 60

Page 3: Taller Cinematica 1

7/23/2019 Taller Cinematica 1

http://slidepdf.com/reader/full/taller-cinematica-1 3/10

COLEGIO CIUDAD DE BOGOTA I.E.D.“Formación integral con énfasis en el trabajo productivo para la transformación de las nuevas generaciones”  

CIENCIAS NATURALES – FÍSICA Docente: Mg. Jason González P.

Ciclo 5 

GUIA 10 - 3

km/h. Escribe las ecuaciones de los movimientos de ambos, tomando la estación A como origen

de coordenadas y sentido positivo el de A a B. Halla en que punto se cruzan.

Calcula la aceleración y el desplazamiento realizado en 20 s por los móviles cuyas gráficas se

representan en la figura.

20 Un automóvil y un camión están separados por una distancia de 50 m. El camión se está

moviendo con una velocidad constante de 54 km/h. El automóvil, que se encontraba parado,arranca con una aceleración de 1,6 m/s

2, que se mantiene constante. Determina el instante y la

 posición en que el automóvil alcanza al camión. Hazlo gráfica y numéricamente. ¿Qué

velocidad lleva el automóvil en el momento del encuentro?.

21

De dos puntos A y B, que distan entre sí 200 m salen simultáneamente dos móviles. El que sale de A

tiene una velocidad inicial de 5 m/s y se dirige hacia B con aceleración constante de 1 m/s2. El que sale

de B va hacia A con movimiento uniforme, a 12 m/s. Escribe las ecuaciones de ambos movimientos

tomando idénticos elementos de referencia. Halla en que punto se cruzan. Dibuja las gráficas v-t y x-t

para ambos móviles (Los dos móviles en la misma gráfica).

22

El coche A está detenido frente a un semáforo. Se enciende la luz verde y arranca.Simultáneamente, otro coche B lo adelanta a velocidad constante. Las gráficas v-t de sus

movimientos son:

a)  ¿Qué tiempo tarda el coche A en tener la velocidad del B?.

 b)  ¿En qué instante alcanza A a B?. ¿A qué distancia del semáforo?.

23 Un objeto de 100 kg, se encuentra sobre un plano horizontal. Si tiramos de él con una fuerza de

300 N y el coeficiente de rozamiento es 0,1, ¿con qué aceleración se moverá?. Haz un dibujo

indicando todas las fuerzas que actúan.

24 Sobre un cuerpo de masa 30 kg, que se mueve inicialmente con una velocidad de 8 m/s,

actúa una fuerza constante de 24 N en la dirección del movimiento. Supuesto que no hayrozamiento, calcula su velocidad al cabo de 15 segundos, si el sentido de la fuerza es:

a. 

El de la velocidad inicial.

Page 4: Taller Cinematica 1

7/23/2019 Taller Cinematica 1

http://slidepdf.com/reader/full/taller-cinematica-1 4/10

COLEGIO CIUDAD DE BOGOTA I.E.D.“Formación integral con énfasis en el trabajo productivo para la transformación de las nuevas generaciones”  

CIENCIAS NATURALES – FÍSICA Docente: Mg. Jason González P.

Ciclo 5 

GUIA 10 - 3

 b.  Contrario al de la velocidad inicial.

25 Se ejercen dos fuerzas de 25 y 50 N, sobre un cuerpo de 5 kg de masa, que descansa sobre un plano horizontal. El coeficiente de rozamiento es 0,1. Calcula la aceleración que adquiere

cuando:

a.  Las dos fuerzas actúan en el mismo sentido. b.  Las dos fuerzas actúan en sentidos opuestos.

26 Sobre un cuerpo de 2500 g, inicialmente en reposo, actúa una fuerza de 20 N, durante 4 s,dejando de actuar en ese momento. Supuesto que no hay rozamiento,

a.  ¿Qué velocidad tiene a los 4 s?.

 b.  ¿Qué velocidad tiene a los 10 s?. Explícalo.

27 Un objeto de 20 kg se encuentra sobre una superficie plana horizontal. La fuerza de rozamiento

es 15 N.

a.  Dibuja todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. b.

 

¿Qué fuerza hay que aplicar para que adquiera una velocidad de 36 km/h en 5 s?.

c.  ¿Qué fuerza hay que aplicar, una vez que ha alcanzado la velocidad de 36 km/h, para que esa

velocidad se mantenga constante?.

28 Un carrito de 40 kg se encuentra sobre una superficie plana horizontal. La fuerza de rozamiento

es 15 N.

a.  ¿Con qué fuerza se le debe empujar para que adquiera una aceleración de 0,8 m/s2?.

 b.  ¿Qué fuerza se le ha de aplicar para que siga con movimiento rectilíneo y uniforme, una vez que

ha alcanzado una velocidad de 2 m/s?.

c.  ¿Cuál será la aceleración si, cuando está moviéndose con una velocidad de 2 m/s, se le empujacon una fuerza de 17 N?.

29 Un cuerpo de masa 10 Kg va a una velocidad de 20 m/s por un plano horizontal sinrozamiento.

A los 10 segundos de estar moviéndose, la superficie pasa a tener un coeficiente de rozamiento de 0,2.

a.  Dibuja todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo a partir de los 10 segundos.

 b.  ¿Cuánto tiempo tardará en pararse?c.  ¿Qué distancia habrá recorrido en total?

d.  ¿Qué fuerza hemos de hacer para mantener en reposo, en la mano, un cuerpo de 10 kg?.e.  ¿Y para subirlo con una aceleración de 1 m/s

2?.

f.  ¿Y para bajarlo con una aceleración de 1 m/s2?.

30 Un cuerpo de masa 3 kg se hace subir por la acción de una fuerza vertical de 50 N.Calcula la aceleración del movimiento.

10- Para subir un cuerpo de 10 kg por un plano inclinado liso (sin rozamiento) que forma un ángulo de

30º con la horizontal, se le aplica una fuerza de 130 N en la dirección de la máxima pendiente del plano

(px = 49 N).a.  Dibuja todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.

 b.  Halla la resultante sobre cada uno de los ejes (perpendicular y paralelo al plano).

c.  Calcula la aceleración con la que sube por el plano.

d.  Calcula la velocidad que tiene cuando ha recorrido 20 m.

31 Un bloque B de 50 kg está unido mediante una cuerda a otro A de 80 kg. Están situados en un

 plano horizontal sin rozamiento. Se fija otra cuerda al bloque A y se tira de ella con la fuerzanecesaria para proporcionar a ambos bloques una aceleración de 5 m/s

2.

a.  Haz un esquema de la situación.

 b.  Calcula las tensiones en ambas cuerdas.

32

Un cuerpo B ejerce una fuerza FBA sobre otro A. Dibuja la fuerza que ejerce A sobre B e indica

como es esta fuerza respecto a la dibujada. ¿Se anulan ambas fuerzas?.¿Por qué?.

33 Un cuerpo A de 1000 kg ejerce una fuerza F sobre otro B de 1 kg. ¿Cómo es la fuerza

(módulo, dirección, sentido y punto de aplicación) que ejerce el cuerpo de 1 kg sobre el de 1000kg?.

34 Halla la resultante de 3 fuerzas concurrentes de 32 N, 8 N y 18 N, las dos primeras de lamisma dirección pero de sentidos opuestos y la tercera perpendicular a ellas.

Page 5: Taller Cinematica 1

7/23/2019 Taller Cinematica 1

http://slidepdf.com/reader/full/taller-cinematica-1 5/10

COLEGIO CIUDAD DE BOGOTA I.E.D.“Formación integral con énfasis en el trabajo productivo para la transformación de las nuevas generaciones”  

CIENCIAS NATURALES – FÍSICA Docente: Mg. Jason González P.

Ciclo 5 

GUIA 10 - 3

35 Halla la resultante de 3 fuerzas concurrentes, con origen en el origen de coordenadas. Una

de ellas tiene módulo 5N dirección el eje x y sentido negativo; otra mide 3N, tiene dirección deleje y y sentido negativo; la otra tiene una intensidad de 8N, está en el primer cuadrante y su

dirección forma un ángulo de 45º con el eje x.

36 Halla la resultante de 3 fuerzas concurrentes: ,que tienen las siguientes

componentes: ; ;

Dados las fuerzas: , halla su resultante: Por el método

analítico, Gráficamente, ¿Deben coincidir los resultados de los apartados anteriores?.

37 Si la resultante de dos fuerzas perpendiculares es 25 N y la suma de sus módulos es 31 N.

¿Cuál es el valor de los módulos de esas fuerzas?.

38 Dados los vectores a, b y c, de módulos 7, 5 y 5 respectivamente, realizar las siguientes

operaciones gráfica y numéricamente:

39 Sobre una barra actúan las siguientes fuerzas:

a) Halla la resultante.

 b) ¿Qué fuerza habría que aplicar para equilibrarlas?.

40 Sobre una barra actúan las siguientes fuerzas:

a) Halla la resultante.

 b) ¿Qué fuerza habría que aplicar para equilibrarlas?

41 Halla la fuerza necesaria para equilibrar a dos fuerzas de 3 y 4 N, en cada uno de los casos

siguientes:a)  Tienen la misma dirección y sentidos opuestos.

 b)  Son perpendiculares.

c)  Son paralelas, del mismo sentido y están separadas 0,7 m.

42

Una lámpara que pesa 200 N está colgada de dos cables, cada uno de los cuales tiene unainclinación de 45º. ¿Qué fuerza ejerce cada cable?.

43 Un saco de arena que pesa 600 N está colgado de una cuerda. Mediante un gancho, se tirahorizontalmente de él, con una fuerza de 250 N. Si el saco se mantiene así en reposo. ¿Qué

fuerza ejerce sobre él la primera cuerda?.

CyB ,A

(1,6):A

(-2,-2):B

(5,-1):C

 j-i4C , j2i-3B , j4i2A

Page 6: Taller Cinematica 1

7/23/2019 Taller Cinematica 1

http://slidepdf.com/reader/full/taller-cinematica-1 6/10

COLEGIO CIUDAD DE BOGOTA I.E.D.“Formación integral con énfasis en el trabajo productivo para la transformación de las nuevas generaciones”  

CIENCIAS NATURALES – FÍSICA Docente: Mg. Jason González P.

Ciclo 5 

GUIA 10 - 3

44 Desde un mismo punto O se dejan caer a la vez dos cuerpos por dos planos inclinados OA y OB dediferentes pendientes y sin rozamiento. Estudiamos el paso de cada uno de los cuerpos por los puntos A y B

situados sobre la misma horizontal. Comparar, justificando la respuesta  Las aceleraciones de los dos cuerpos  La velocidades de los dos cuerpos  Los tiempos empleados en llegar a A y B.

45 La fuerza de rozamiento que actúa sobre elbloque vale µk mg en una de las siguientes situaciones(m k  es el coeficiente dinámico de rozamiento).

Razónese la respuesta

  Cuando se ejerce una fuerza F , y el bloque se desplaza con velocidad constante 

Cuando se ejerce una fuerza F , y el bloque está en reposo  Cuando se ejerce una fuerza F , y el bloque se mueve con aceleración  Cuando no actúa la fuerza F, y el bloque está en movimiento  Cuando no actúa la fuerza F, y el bloque está en reposo  Cuando se ejerce una fuerza F , y el bloque está a punto de empezar a moverse

46 Calcular el momento de la fuerza (módulo, dirección y sentido) de lafigura respecto de O.

47 Sobre una cinta transportadora cae trigo a razón de 600 kg/min desde una tolva en reposo. La cinta semueve con velocidad de 0.5 m/s.

  Calcular la fuerza F sobre la cinta que hace que la velocidad del sistema permanezca constante. Razonar larespuesta.

48 En el movimiento de un péndulo simple actúan tres fuerzas sobre la masa suspendida (la cuerda seconsidera sin masa): fuerza de la gravedad (peso), tensión de la cuerda y resistencia del aire.

  Dibujar las fuerzas y la trayectoria del péndulo.  ¿Todas las fuerzas realizan trabajo?  ¿Cuál de ellas realiza un trabajo negativo durante todo el tiempo que dura el movimiento?  Escribir el principio del trabajo y la energía para el péndulo para cualquier posición.

49 Sobre un tablero inclinado un ángulo de 30º se colocan doscuerpos A y B de masa 4 y 3 kg respectivamente. Los coeficientesde rozamiento entre el bloque A y el plano inclinado es 0.1, y entreel bloque B y dicho plano 0.2.

  ¿Cómo deslizarán los cuerpos, juntos o separados?.  Hállese la aceleración de cada cuerpo y la reacción en la superficie de contacto (si la hubiere).  Hallar la velocidad común o de de cada cuerpo después de haberse desplazado 5 m a lo largo del plano

inclinado, partiendo del reposo. (Emplear en este apartado dos procedimientos de cálculo: cinemática ybalance energético)

50 El esquema de la figura representa dosplanos inclinados 60º sin rozamiento, dos planoshorizontales AB =BD= 1m con rozamiento aldeslizamiento de coeficiente m =0.1 y unacircunferencia vertical sin rozamiento de radioR=1 m. Una partícula de masa m=300 g seabandona sin velocidad inicial y recorre elcamino OABCDE. Se pide

Si la altura de O es de 3 m calcular la velocidad de lapartícula en A, B, C y D

  ¿Cuál será la reacción en los puntos B y C?  ¿Cuánto ascenderá por el plano inclinado DE?.

Page 7: Taller Cinematica 1

7/23/2019 Taller Cinematica 1

http://slidepdf.com/reader/full/taller-cinematica-1 7/10

COLEGIO CIUDAD DE BOGOTA I.E.D.“Formación integral con énfasis en el trabajo productivo para la transformación de las nuevas generaciones”  

CIENCIAS NATURALES – FÍSICA Docente: Mg. Jason González P.

Ciclo 5 

GUIA 10 - 3

51 Un bloque de 600 g se suelta en laposición A, desliza a lo largo del planoinclinado de 45º de inclinación hasta B, acontinuación describe el bucle BCDEB,desliza a lo largo del plano horizontal BF yfinalmente comprime un muelle deconstante k =500 N/m cuyo extremo libredista 60 cm de B.

  Calcular la máxima deformación del muelle, sabiendo que la altura h de A es de 2.5 m, el radio del bucle r =0.5 m,y el coeficiente dinámico de rozamiento en el plano horizontal BG e inclinado AB es de 0.3. Se supone que no hayrozamiento en el bucle.

  Hallar la reacción en la posición D. (Tomar g=9.8 m/s2)

52 Se lanza un bloque de 400 g que descansa sobre un plano inlinado 30º mediante un muelle de constante k=750N/m. Se comprime el muelle 15 cm y se suelta el bloque. El bloque se encuentra a 45 cm de altura sobre el suelo,

cuando el muelle está comprimido tal como se muestra en la figura. El boque describe el bucle ABCDEF. El radiode la trayectoria circular BCDEB es de 50 cm.Determinar la velocidad del bloque en las posiciones B (parte más baja de la trayectoria circular), y D (parte másalta de la trayectoria circular). La máxima distancia d  que recorre hasta que se para en F. Las reacciones en lasposiciones A, B, D y F.

El coeficiente de rozamiento en los planos horizontal BF e inclinado AB es 0.2. No hay rozamiento en la trayectoriacircular.

53 Un bloque de 600 gr se suelta cuando un muelle, de constante 500 N/m está comprimido 150 mm. Luegose traslada a lo largo del bucle de 50 cm de diámetro siguiendo la trayectoria ABCDEF. Sabiendo que la distanciaentre el bloque y la base del bucle en el momento en que se suelta el bloque es de 60 cm, que solamente existerozamiento en las superficies planas , cuyo coeficiente dinámico vale 0.3. Calcular:

  La reacción en las posiciones A, C, E y F.  La distancia que recorrerá la partícula a lo largo del plano inclinado hasta pararse, una vez que haya salido del

bucle.

54 El objeto de la figura tiene 3 kg de masa y parte del reposo desde una altura de 6m, describiendo primerouna trayectoria circular AB sin fricción y a continuación una trayectoria horizontal con fricción, m=0.2, hastadetenerse por efecto del muelle. La distancia BC es de 9 m de longitud. La constante del muelle es k=400 N/m.

  Qué velocidad lleva el cuerpo cuando pasa por el punto B? Cuando vale la reacción en B, parte inferior de la pistacircular

  Cuánto se va a comprimir el muelle? Tomar g=9.8 m/s2

Page 8: Taller Cinematica 1

7/23/2019 Taller Cinematica 1

http://slidepdf.com/reader/full/taller-cinematica-1 8/10

COLEGIO CIUDAD DE BOGOTA I.E.D.“Formación integral con énfasis en el trabajo productivo para la transformación de las nuevas generaciones”  

CIENCIAS NATURALES – FÍSICA Docente: Mg. Jason González P.

Ciclo 5 

GUIA 10 - 3

55 Se sujeta una masa m a una cuerda que pasa por un pequeñoorificio en una mesa sin fricción (ver figura). En un principio la masa seencuentra moviéndose en un círculo de radio ro=0.3m con velocidadvo=1.5m/s. En este instante se tira lentamente de la cuerda por la parte deabajo disminuyendo el radio del círculo hasta r=0.1m.

  ¿Cuál es la velocidad de la masa para ese valor del radio?  ¿Cuánto vale la tensión para ese valor del radio?  Encontrar la expresión de la tensión para cualquier valor de r.  ¿Cuánto trabajo se realiza al mover m de ro a r?

56 Una pista de patinaje tiene la forma indicada en la figura. Elprimer tramo lo constituye un arco de 60º de una circunferencia de30 m de radio. El segundo tramo discurre por un plano inclinadotangente a la circunferencia en el punto inferior del arco. En eltramo plano se coloca un muelle (parachoques) de constante k=40N/m cuyo extremo libre coincide exactamente con el final del tramocircular.

Un patinador de 70 kg de masa se deja deslizar con velocidad inicial nuladesde el extremo superior del primer tramo circular siendo detenidofinalmente por la acción del resorte. A lo largo de la pista no hay rozamiento.Determinar:

  La reacción de la pista en A y B. El punto A hace un ángulo de 30º con la horizontal, y B es un punto del planoinclinado.

  La distancia que habrá comprimido el muelle cuando el patinador se detiene por completo.

57 Desde el extremo A de una rampa se dejacaer una partícula de 250 g de masa, que deslizacon rozamiento (coeficiente μ=0.5) hasta llegar alpunto B. En el punto B, continua su movimientodescribiendo el arco de circunferencia BCD, de 5m de radio (en este tramo no hay rozamiento)

Sale por el punto D, describiendo un movimiento parabólicohasta que impacta en el punto E situado sobre un planoinclinado 30º respecto de la horizontal.

  Calcular la velocidad de la partícula en el punto más bajo C de su trayectoria circular, y la reacción en dicho punto.  Determinar el punto de impacto del proyectil sobre el plano inclinado DE, y las componentes de la velocidad en el

punto de impacto.

58 Enganchamos una partícula de 1 kg a un resorte demasa despreciable cuya longitud natural es de 48 cm y laconstante recuperadora 10 N/cm. Lo hacemos girar como unpéndulo cónico con una velocidad angular constante de 60r.p.m. Calcular:

  El alargamiento del resorte.  El ángulo que forma la altura del cono con la generatriz.

Page 9: Taller Cinematica 1

7/23/2019 Taller Cinematica 1

http://slidepdf.com/reader/full/taller-cinematica-1 9/10

COLEGIO CIUDAD DE BOGOTA I.E.D.“Formación integral con énfasis en el trabajo productivo para la transformación de las nuevas generaciones”  

CIENCIAS NATURALES – FÍSICA Docente: Mg. Jason González P.

Ciclo 5 

GUIA 10 - 3

59 Un bloque de 8 kg está sujeto a una barra vertical mediante dos cuerdas.Cuando el sistema gira alrededor del eje de la barra las cuerdas están tensadas, talcomo muestra la figura.

  ¿Cuántas revoluciones por minuto tiene que dar el sistema para que la tensión de lacuerda superior sea de 150 N?

  ¿Cuál es entonces la tensión de la cuerda inferior?

60 Un juego de un parque de atracciones consta de una plataforma circular de 8 m de diámetro que gira. Dela plataforma cuelgan “sillas voladoras” suspendidas de unas cadenas de 2.5 m de longitud. Cuando la plataformagira las cadenas que sostienen los asientos forman un ángulo de 28º con la vertical.

¿Cuál es la velocidad angular de rotación?Si la masa del asiento y del niño es de 50 kg. ¿Cuál es la tensión de la cadena?.

61 Un vagón de ferrocarril está abierto por arriba y tieneun área de 10 m2, se mueve sin fricción a lo largo de rielesrectilíneos con velocidad de 5 m/s, en un momentodado comienza a llover verticalmente a razón de 0.001litros/(cm2s). La masa inicial es de 20000 kg. Calcular,razonando las respuestas:

  La velocidad del vagón en función del tiempo  La aceleración  La fuerza necesaria para mantenerlo a velocidad constante

de 5m/s.

62 Un bloque de 200 g permanece en reposo en A cuando el muelle deconstante 500 N/m está comprimido 7.5 cm. Se suelta el dispositivo desujeción y el bloque recorre el camino ABCD. Calcular:

 

La velocidad del bloque cuando pasa por B, C y D.  La reacción del raíl cuando pasa por el punto más alto, C.

63 Desde la ventana de un edificio de 15 m de altura se lanza un objeto demasa m = 400 g hacia la calle, utilizando el muelle de constante k =750 N/m,

como muestra la figura. El objeto a una distancia inicial de 80 cm se desplaza10 cm comprimiendo el muelle y luego, se suelta. Calcular:  La velocidad del objeto al final del plano inclinado.  La distancia entre la base del edificio y el lugar de impacto del objeto en el suelo.

64 Un objeto de masa 0.5 kg cuelga de una cuerda inextensible y de masa despreciable de 60 cm de longitudy está a una altura de 1m sobre el suelo. Se separa de la posición de equilibrio 80º y se suelta. Cuando forma 30ºcon la vertical se corta la cuerda que sujeta al objeto con una tijera o un dispositivo similar, y el objeto describeuna trayectoria parabólica tal como se muestra en la figura. Determinar

  La velocidad v  del objeto cuando alcanza la desviación de 30º. La tensión de la cuerda.  Las componentes (v  x  , v y ) de la velocidad inicial. La posición ( x, y ) de partida del objeto en su trayectoria

parabólica. El alcance R medido desde el origen y la altura máxima H  

Page 10: Taller Cinematica 1

7/23/2019 Taller Cinematica 1

http://slidepdf.com/reader/full/taller-cinematica-1 10/10

COLEGIO CIUDAD DE BOGOTA I.E.D.“Formación integral con énfasis en el trabajo productivo para la transformación de las nuevas generaciones”  

CIENCIAS NATURALES – FÍSICA Docente: Mg. Jason González P.

Ciclo 5 

GUIA 10 - 3