EXamen Fisica Parcial Termino2004

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EXamen Fisica Parcial Termino2004

  1. 1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS EXAMEN PARCIAL DE FÍSICA A Problema #1: Una partícula que se mueve en el plano xy con aceleración constante a =4i + 3j. En el instante inicial se encuentra en el punto de coordenadas (4,3) y su velocidad en dicho instante es v = 2i – 9j. Determinar: a) la posición de la partícula al cabo de 4 s. b) la velocidad de la partícula al cabo de 4 s. (Todas las variables están expresadas en unidades SI) X o = 4i Yo = 3 j Vox = 2i Voy = −9 j a x = 4i ay = 3 j a = 4i + 3 j = cte MUV a) X f = ? b)V f = ? 1 X f = X o + Vox + axt 2 1 X f = 4 + 2 * 4 + * 4 * 42 X f = 44i 2 1 Y f = Yo + Voy + a y t 2 1 Y f = 3 − 9 * 4 + * 3 * 42 Y f = −9 j 2 X f = 44i − 9 j V fx = Vox + a x t V fx = 2i + 4 * 4i V fx = 18i[m / s ] V fy = Voy + a y t V fy = −9 + 3 * 4 V fy = 3 j[m / s ] V f = 18i + 3 j
  2. 2. Problema #2: Un avión vuela en un plano vertical, cuya trayectoria es un arco de circunferencia (ver figura) con una velocidad de 800 km/h. Si en el punto inferior de la trayectoria (B), la aceleración del avión es 10 veces mayor a la aceleración de la gravedad, encuentre: a) El radio de curvatura de la trayectoria semicircular . R=? b) La fuerza con la que el asiento actúa sobre el piloto de 80 kg. De masa. En el instante (B) B 1000m 1h Vt = 8000km / h * * = 222.22m / s km 3600 s a R = 10 g VT2 222.22 2 10 g = = R R R = 504m Diagrama de cuerpo libre W Piloto FN FR = ma R FN − W = 80 * 10 g FN = 800 g + W FN = 800 g + 80 * g FN = 880 g = 880 * 9.8 FN = 8.624 N
  3. 3. Problema #3: Un bloque de masa m1= 4 kg se encuentra sobre otro de m1 masa m2 = 5 kg. Para hacer que el bloque m1 este a punto de deslizar sobre el bloque m2 se le debe aplicar a m1 una fuerza horizontal de 12 N. Suponga que no existe F=? m2 rozamiento entre el bloque m2 y la mesa horizontal. a) ¿Cuál debe ser la máxima fuerza horizontal F que puede aplicarse al bloque m2 para que los dos bloques se muevan juntos? b) ¿Cuál será la aceleración del sistema cuando se cumpla a? 1) m1 en equilibrio (a punto de deslizarse) 3) en movimiento para el cuerpo 1 m1 g m1 g m1 F1 fn fn N1 N1 Fx = m1 a Fx = 0 fn = m1 a F1 − f n = 0 F1 = f n 12 = 4a a = 3m / s 2 2) en movimiento 4) reemplazando 3 en 2 F1 = (m1 + m2 )a N2 F1 = (4 + 5)3 = 27 N m1 F1 = 27 N F1 m2 m1 g m2 g Fx = (m1 + m2 )a F1 = (m1 + m2 )a
  4. 4. Problema #4: El sistema que se halla en la figura se halla en reposo y el resorte de k = 250 N/m no está deformado. Luego la masa m de 20 kg se la hace descender una M distancia de 20 cm sobre el plano m inclinado liso, para inmediatamente soltarla desde el reposo haciendo que el sistema busque la posición inicial del gráfico. Determine la velocidad de cada bloque cuando el resorte este nuevamente no m = 20 kg ; M = 30 kg ; k = 250 kN/m deformado. i f M i m 0.2 M m f ∆E = 0 E f = Ei K f 1 + K f 2 + U gf 1 + U gf 2 + U r f = K i1 + K i 2 + U gi1 +U gi 2+U ri / / / / / 1 / 2mV 2 + 1 / 2 MV 2 + mg 0.2 sen 40º −mg * 0.2 = 1 / 2k (0.2) 2 V2 (m + M ) = 1 / 2 * 250 * 0.2 2 + Mg * 0.2 − mg * 0.2 sen 40º 2 25V 2 = 5 + 58.8 − 25.2 = 38.6 38.6 V = 25 V = 1.24m / s

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