Física Básica II
Facultad de Tecn ología
FISICA BASICA II TRABAJO PRÁCTICO 1
Fecha de presentación: Día del primer examen parcial 1.- Sobre una pista pista de aire horizontal horizontal sin fricción, fricción, un deslizador deslizador oscila en el extremo extremo de un resorte resorte ideal, ideal, cuya constante de fuerza es 2.50 N/cm. En la figura figura se muestra muestra la aceleració aceleración n del desliza deslizador dor en función del tiempo. Calcule a) la masa del deslizador; b) el despla desplazam zamien iento to máximo máximo del desliz deslizado adorr desd desde e el el pu pu nto de equilibrio; c) la fuerz fuerza a máx máxim ima a que que el reso resort rte e eje ejerce rce sobre el deslizador.
2.- Un bloq bloque ue de de 2.00 2.00 kg, kg, que que se desl deslii a sin fricción, se conecta a un resorte ideal con k 300 N/m. En t = 0, el resorte resorte no no está está estira estirado do ni comp comprim rimid id y el bloq bloque ue se muev mueve e en la direc direcci ción ón nega negati tiva va a 12.0 m/s. Calcule: a) la amplitud; b) b) el án ángulo de de fa fase. c) c) Escri a una ecuación para la la posición en función función del tie po 3.- La velocidad velocidad de una masa de 0.500 kg en un resorte está dada en función del tiempo p r: -1 v(t) v(t)=( =(3. 3.60 60 cm/ cm/ ) sen[(4.71 s )t – π /2] Calcule a) el período, b) la amplitud, c) la aceleración aceleración máxima máxima de la masa y d) la constante constante de fuerza del resorte. 4.- La punt punta a de la la aguja aguja de de una una máquin máquina de coser coser se se mueve mueve en MAS sobr sobre e el eje x con con un frecuencia de 2.5 Hz. En t = 0, sus sus com compo pone nent ntes es de posi posici ción y vel velo ocida cidad d son son +1.1 +1.1 cm y -15 cm/s cm/s.. a) a) Ca Calcu lcule la compon component ente e de aceleración aceleración de de la aguja aguja en t = 0. b) Escriba Escriba ecuaciones ecuaciones para para las compone componentes ntes de posición, velocidad y aceleración de la punta en función del tiempo. 5.- Una silla silla de 42.5 kg se sujeta sujeta a un resorte resorte y se le permite permite oscilar. Cuando Cuando la silla está vacía, tarda 1.30 s en efec efectu tuar ar una vib vibraci ración ón comp comple leta ta.. Cu Cuando una una perso persona na se sien sienta ta en ella, ella, sin sin tocar tocar el piso con los pies, la silla tard tarda a 2.5 2.54 4 s en efec efectu tuar ar un cicl ciclo. o. Calc Calcu ule la masa de de la persona. persona. 6.- Imagine Imagine que quiere determinar determinar el omen omento to de iner inerci cia a de una una piez pieza a mecá mecáni nica ca comp compli licc da, respecto a un eje que pasa pasa por su centro de de masa, así así ue la cuelga cuelga de un alambre alambre a lo largo largo de ese eje. El alambre tiene una consta constante nte de torsió torsión n de 0.450 0.450 N · m/ra m/rad. d. Uste Usted d gira gira un poc poco o la la piez pieza a alre alred dedor edor del eje y la suelta, cronome cronometra trando ndo 125 oscila oscilacio ciones nes en 265 s. ¿Cuánto vale el momento de inercia buscado? buscado? -3
7.- Un disc disco o met metál álic ico o del delga gado do con con masa de 2.00 2.00 x 10 kg y radio radio de de 2.20 2.20 cm se une en su centro a una fibra larga. Si se tuerce y suelta, suelta, el disco osci oscila la con con un un per perio iod do de de 1.00 1.00 s. s. Cal Calcu cull la constante de torsión de la fibra.
Ing. Nelson O. Quispe M.
Física Básica II
Facultad de Tecnología
8.- Un automóvil de 950 kg golpea un gran resorte a una rapidez de 25 m/s y lo comprime 5.0 m. a) ¿Cuál es la constante del resorte? b) ¿Cuánto tiempo está en contacto el automóvil con el resorte antes de rebotar en la dirección opuesta?
9.- Un péndulo de laboratorio tiene un periodo de exactamente 2.000 segundos; cada oscilación en un sentido 2 tarda 1.000 s. ¿Cuál es la longitud de este péndulo en Austin, Texas, donde g = 9.793 m/s ? Si el péndulo se 2 mueve a París, donde g = 9.809 m/s , ¿en cuántos milímetros debemos alargar el péndulo? ¿Cuál es la longitud 2 de este péndulo sobre la Luna, donde g =1.62 m/s ?
10.- Un bloque de 0.835 kg oscila en el extremo de un resorte cuya constante de resorte es k = 41.0 N/m. La masa se mueve en un fluido que ofrece una fuerza de resistencia F = -bv, donde b = 0.662 N·s/m. a) ¿Cuál es el periodo del movimiento? b) ¿Cuál es el decremento fraccional en amplitud por ciclo? c) Escriba el desplazamiento en función del tiempo, si en t = 0, x = 0, y en t = 1.00 s, x = 0.120 m.
Ing. Nelson O. Quispe M.
