CUADERNILLO : (04) SEMANA : (04) CICLO: SETIEMBRE-DICIEMBRE
DINAMICA CIRCULAR
PROBLEMA Nº05.- La figura muestra una esferita
PROBLEMA Nº01.- Un automóvil de masa 1000kg circula con velocidad V 10 m por un puente s
de 1kg de masa atada a un hilo de 2m de longitud que está girando en un plano horizontal con una rapidez angular constante. Determine la verdad (V) o falsedad
que tiene la forma de un arco vertical de radio 50m. Determine el valor de la fuerza de reacción del puente sobre el automóvil en el punto más alto de la trayectoria circular. a) 104N b) 8x104N c) 6x104N d) 7x104N e) 5x104N
(F) de las siguientes proposiciones. g 9.8 m
ROBLEMA Nº02.- Un camión de masa m se desplaza con velocidad V sobre una pista cóncava de radio R, como se muestra en la figura. Si g es la aceleración de la gravedad. Determine la fuerza que ejerce el camión sobre la pista en el punto más bajo. a) mg mV
2
b) mg mV
2
2
a) b) c) d) e)
FF FV VV VF NA
s
velocidad
angular
constante
w 5 rad Determine la reacción de la pared de s
N
vertical sobre la esfera de 2kg. No hay rozamiento. a) 10N b) 20N c) 30N d) 40N e) 50N
N
R 2 e) 2mg 3mV
La tensión en la cuerda es 12.5N.
una
c) mg N d) mV
II)
PROBLEMA Nº06.-El sistema mostrado gira con
R R
I)
s2 La rapidez angular de la esferita es 2.475 rad
N
R PROBLEMA Nº03.- Un niño suelta un pequeño coche y este al pasar por el punto más alto del rizo, pierde contacto con él. Determine el radio r si el coche presenta en A una rapidez de V 1 m
PROBLEMA Nº07.- Un cuerpo de masa m 1kg se mueve con movimiento circular uniformemente variado de radio R 1m . Si la
s
a) 10cm b) 20cm c) 30cm d) 40cm e) 50cm
longitud de arco recorrida por el cuerpo está dada por
S (T ) (4t 6t 2 )m .
pasa por segunda vez por el punto D. a) 0.045 b) 0.021 c) 0.086 d) 0.011 e) 0.055
PROBLEMA Nº04.- Determine la deformación del resorte ( k 50 N ), si la esfera al pasar por el punto m más
bajo
de
su
trayectoria
lo
hace
con
V 10 m indicando la balanza 65N en ese instante. s m g 10 2 s a) b) c) d) e)
( FT
Determine
A
0.1m 0.2m 0.3m 0.4m 0.5m 1
FCP
t 0
) cuando
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PROBLEMA Nº08.-Dos esferas de masa m y 3m
resorte cuando la rapidez angular se lentamente. Considere superficies lisas. a) 10cm b) 8cm c) 6cm d) 4cm e) 2cm
están unidas por una cuerda de 4metros de longitud que pasa por una polea sin fricción. Determine d cuando el conjunto gira a velocidad angular constante w. a) 1.5m b) 2.0m c) 2.5m d) 3.0m e) 3.5m
duplica
PROBLEMA Nº12.- Suponga que la barra del sistema gira respecto a su eje. Si la masa gira con rapidez constante de 2 m , en un plano horizontal.
s
Determine la fuerza centrifuga para un observador no inercial ubicado sobre la esfera. a) 2N b) 3N c) 5N d) 4.2N e) 6.8N
PROBLEMA Nº09.- Sobre un riel en forma semicircular de 2m de radio que se encuentra en un plano vertical puede deslizarse una partícula de masa m. Hasta que altura h (en m) subirá la masa cuando el riel gira con una rapidez angular de w 5 rad .
s
a) b) c) d) e)
1.6m 2.0m 1.4m 1.5m 1.9m
PROBLEMA Nº13. El sistema adjunto esta inicialmente en reposo, en la forma mostrada en la figura. Determine la velocidad angular con la que la que debe girar el eje vertical AB para que la T de peso despreciable se sitúe verticalmente.
PROBLEMA Nº10.- Con una velocidad de 144 km un automóvil entra a una curva que tiene una h
a) b)
inclinación respecto a la horizontal. Si el radio de la curva es de 250m. Determine el ángulo que la pista hace con la horizontal de manera que el automóvil no se salga de la carretera. a) Arctg (0.64) b) Arctg (3) c) Arctg (0.50) d) Arctg (0.35) e) Arctg (0.46)
c) d) e)
2mg b2M 3m 2mg 2mg bM 3m mg mg b2M 3m
PROBLEMA Nº14.-El ascensor sube con aceleración a , en su interior un manguito puede deslizarse libremente a lo largo de un anillo liso de radio R que gira accionado por un motor con velocidad angular constante w . Determine el ángulo correspondiente a la posición estable del manguito.
PROBLEMA Nº11.- La figura muestra un sistema masa / resorte en un sistema giratorio. Si la rapidez angular es constante e igual a w, el collarín se encuentra a 2.5cm del eje de rotación y el resorte esta deformado 0.5cm. Determine la deformación del 2
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g tg 1 wR g b) cos 1 2 w R g c) sen 1 2 w R g d) tg 1 wR g e) cos 1 2 2 w R PROBLEMA Nº15.-Una esfera que pesa 10N es a)
PROBLEMA Nº18.- Una cuerda es utilizada para descender verticalmente un bloque de masa 10kg una distancia de 4m con aceleración igual a 3 m
20N
b) c) d) e)
20 3N
.
Determine el trabajo realizado por la cuerda.
g 10 m s 2 a) -280J b)
b)-120J
c)-400J
d)-320J
e) -100J
PROBLEMA Nº19.-Determine el trabajo (en J) que realiza un helicóptero de rescate para levantar a un bañista de 71kg hasta una altura de 1m con una aceleración de 0,1g (g: gravedad). g 10 m s 2 a) 1171.5 b)11715 c) 1065 d)-1065 e) 121 b) PROBLEMA Nº20.- Un andinista de 800N de peso lleva su mochila que pesa 300N y debe escalar una colina de 30m de altura. Determine el trabajo que debe realizar para llevar la mochila a la cima, si la pendiente es de 37º con la horizontal. g 10 m s 2 a) 5KJ b)6KJ c)8KJ d)9KJ e)12KJ b) PROBLEMA Nº21.-El bloque de 5kg mostrado en la figura se desplaza 10m sobre el plano inclinado liso. Si F (56i 42 j ) N . Determinar el trabajo neto efectuado sobre el bloque (en J) para dicho desplazamiento. g 10 m s 2 a) 400J b) 300J c) 200J d) 100J e) 40J
mantenida a una barra horizontal solidaria a un eje vertical AB. Determine la reacción en el apoyo B cuando el sistema gire a 15rpm. Desprecie el peso del eje Y de la barra solidaria. a)
s2
30N 40N 3N
TRABAJO MECANICO - POTENCIA PROBLEMA Nº16.-Un bloque de 100N de peso, se encuentra sobre una superficie horizontal rugosa. Donde K 0.25 , se aplica una fuerza F de 100N que forma un ángulo de 37º con la horizontal. Para un desplazamiento d 5m . Determine: El trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. El trabajo neto efectuado. a) b) c) d) e)
PROBLEMA Nº22.-En el gráfico se muestra una masa ubicada en el punto “A”, ¿cuál es el trabajo desarrollado por la fuerza “F”, para que la masa sea trasladada hasta el punto “B” (coordenadas en m). a) 264J b) 265J c) 266J B F 40 N d) 267J e) 268J
0,0,-50J,400J , 350J 50J,50J,-50J,400J , 350J 10J,10,-50J,400J , 350J 20J,20J,-50J,400J , 350J 40J,40J,-50J,400J , 350J
1
A
1 PROBLEMA Nº23.-
Un joven de masa 50 kg sube por una escalera de longitud 5 m. ¿Qué trabajo realiza su peso hasta llegar a la parte más alta? a) 2500 J b) –1500 J c) 1500 J d) –2000 J e) 2000 J
PROBLEMA Nº17.-El bloque mostrado es soltado en su posición A, y luego de 4s recorre una distancia de 16m. Determine el trabajo desarrollado por la fuerza de rozamiento. a) -240J b)-500J c)550J d)-420J e)-100J
37º
3
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PROBLEMA Nº24.-
pendiente tiene una inclinación de 4m por cada 100m de recorrido. Determine la potencia que debe tener el motor del auto para subir por una pendiente igual con la misma velocidad. a) 11,76kw b) 4,52kw c) 3,51kw d) 1,78kwe) 13,kw PROBLEMA Nº32.- Un tanque tiene una capacidad de 3000 litros y está situado a una altura de 36m. Determinar la potencia de la bomba que llena el tanque de agua en 20 min. a) 0.24CV b) 1.2 CV c) 3.4 CV d) 2.5CV e) 4,8CV PROBLEMA Nº33.-- Determine el trabajo que realice el sujeto para elevar la carga 4m. Si w=60N (las poleas son de peso despreciable). a) 480J b) 320J c) 540J d) 240J e) 160J
El bloque de 2 kg y el bloque de 8 kg se encuentran conectados mediante una cuerda inextensible. Despreciando todo tipo de fricción, calcule el trabajo (en J) que realiza la fuerza F horizontal de 75 N, durante los 8 primeros segundos de movimiento de m 2 . a) 1200 b) 1600 c) –1200 d) –1500 e) –1800
m 1 8 kg 75 N
2 kg m2
PROBLEMA Nº25.- La fuerza “F” actúa sobre un cuerpo está descrita según se muestra en la figura. Si el trabajo total realizado por “F” fue de 4500 J, determine el valor de F0 . a) 50 N b) 40 N c) 30 N d) 500 N e) 400 N
F(N)
100
F0
20
40
60
X(m)
PROBLEMA Nº26.-
Determinar la potencia que desarrolla el motor mostrado para que levante al bloque de 20N con velocidad constante en 2s una altura de 4m.
PROBLEMA Nº34.- Se lanza un ladrillo de 2 kg
a) b) c) d) e)
recorre el ladrillo. g 10 m s 2 a)15m b) 10m c) 5m d) 2.5m e) 1m
sobre una superficie horizontal con una velocidad de 5m/s. Si: K 0.5 Determinar la distancia que
40w 8.5kw 9.0kw 10.0kw 10.5kw
PROBLEMA Nº35.- Si el coeficiente de rozamiento entre la superficie del plano y el bloque es 3/7 para todo el recorrido y el bloque parte del reposo en A. Determine el ángulo . El bloque se detiene en C.
PROBLEMA Nº27.-
El motor de una lancha tiene una potencia de 100Kw, si su eficiencia es el 40%. Determine la resistencia del agua. Si la lancha se mueve con velocidad constante de 18km/h.
a) 8KN
b) 10KN
C) 12KN d) 14KN e) 16KN PROBLEMA Nº28.- Determine la cantidad de agua en litros que puede extraer una bomba de 4kw y 60% de eficiencia de un pozo de 20m de profundidad al cabo de 2h. g 10 m s 2 a) 86 400lt b) 88 400lt c) 90 000lt d) 92 400lt e) 94 400lt PROBLEMA Nº29.-Determinar la potencia que desarrolla el motor mostrado para que levante al bloque ce 2kg desde el reposo con una aceleración de 2m/s2 en 2 segundos. g 10 m s 2 a) 48w b) 49w c) 50w d) 60w e) 70w PROBLEMA Nº30.- Hallar la eficiencia de una maquina sabiendo que la potencia perdida equivale al 25% del potencia útil. a) 50% b) 60% c) 75% d) 80% e) 90% PROBLEMA Nº31.- Un automóvil pesa una tonelada y baja por un pendiente con el motor apagado a una velocidad constante de 54km/h. La
g 10 m s 2 a) 30° b) 37° c) 53° d) 60° e) 74°
PROBLEMA Nº36.- Determinar la potencia desarrollada por la fuerza F al subir al bloque de 50N de peso por el plano inclinado mostrado con una velocidad de 40m/s a) 1000w b) 1500w c) 1900w d) 1200w e) 2000w PROBLEMA Nº37.- Se deja caer un bloque en A y se desliza por el camino que se muestra. Determine hasta que altura “h” subirá el bloque. Solo existe rozamiento en la parte plana.; R 2m a) 1.2m b) 1.6m c) 1.0m d) 0.8m
e) 0.6m
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