Facultad de Ingeniería Cátedra : Física 1
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Universidad Nacional del Nordeste
Facultad de Ingeniería Av. Las Heras 727 – (3500) Chaco – Re!"lica Ar#entina $250%& – $250'$ $2007'
Física 1 TRABAJO PRÁCTICO 5
SERIE Nro 4
+,er-a (N) Fig. Fig . 4-1
3
/1 0/.
2* F
2
Fig. Fig . 4-2 4- 2
1 B 1
2
3
istancia (*)
TRABAJO PRÁCTICO Nº 5 TEMA: TRABAJO Y ENERGÍA Problema 1. Verdadero o Falso? V - F El teorema teorema de las fuerzas fuerzas vivas dice que el trabajo trabajo neto realizado realizado en cualquier cualquier intervalo, intervalo, por la fuerza resultante que actúa sobre una partícula es igual a la variación de energía cintica de la partícula!
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V - F "n objeto que parte del reposo se desliza #acia abajo $ sin roce por una colina% la velocidad con la que llega abajo depende solo de la altura $ no de la forma de la colina! V - F El trabajo realizado sobre un objeto por las fuerzas de rozamiento es siempre negativo! V - F "n bloque es arrastrado desde el punto & #asta el punto ' sobre el suelo rugoso% el trabajo realizado es independiente del camino que se siga para llegar desde & #asta '! V - F En el caso de la cuestión anterior, el trabajo realizado por la fuerza normal del suelo sobre el bloque es independiente del camino elegido para ir de & #asta '! Problema 2. a( "na fuerza #orizontal constante de )* + actúa sobre una masa de g produciendo un desplazamiento desde . / * #asta . / 0 m! 1allar el trabajo realizado! 2esolver gr3ficamente! 42esolver analíticamente(! b( 5i suponemos a#ora que esta fuerza varía según muestra el gr3fico de la Fig!6-7, #allar el trabajo realizado por la fuerza cuando sta se mueve8 i( desde . / *m #asta . / m! ii( desde . / m #asta . / )m! c( 1allar el trabajo neto o total! 42esolver gr3ficamente(! +i#. ( 52 )
Problema 3. "na masa de 0* g se desplaza 7m desde el punto & al ' sobre una superficie #orizontal contra un resorte 4muelle( que se comprime ejerciendo una fuerza opuesta al movimiento que crece linealmente con el desplazamiento como muestran las figuras! 5 la masa llega al punto & con movimiento rectilíneo uniforme 9cu3l es la variación de la energía cintica producida en el tramo &'? 2esolver gr3ficamente! +,er-a (N) Fig. 4-1
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/1 /.
2*
2
F
Fig. 4-2
1 A
B 1
2
3
istancia (*)
Problema . Formando un 3ngulo de 6: con la #orizontal se aplica una fuerza de 0* + al bloque de 6 g! "na fuerza de rozamiento de ; + actúa sobre el bloque! a( &veriguar el trabajo realizado por cada una de las cuatro fuerzas 4considerando las componentes( que actúan sobre el bloque al desplazarlo 07m! b( 9
!
Problema 5. En el juego del tejo se usa un palo largo para empujar un taco de madera de *, g! =ara que empiece a moverse por el suelo, un jugador empuja #acia abajo con una fuerza de 7* + a lo largo del palo, que tiene una inclinación de >6: con respecto al suelo! a( 9
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c( esde el punto ', donde el palo deja de empujar, el taco se desliza una distancia d antes de detenerse! 5i la fuerza de rozamiento es 0+, 9 cu3l es d ? Problema !. 5e frena de repente un coc#e de 0*** g que va a 76 m@s! Aas ruedas quedan bloqueadas $ el coc#e patina )7m antes de pararse! a( 9
** m@s, 4desprciese la gravedad en el problema(! a( 9* cm, 9a qu 3ngulo #abr3 que desviar la esfera para que al pasar por la vertical lo #aga con una velocidad de 0** cm@seg? Problema 11. El motor de un automóvil desarrolla una potencia de 7* .0* 0 m 4> aJos luz( de la Kierra, apro.imadamente! a( 9Du velocidad necesitaría un co#ete para llegar a la estrella en H aJos?
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b( 9
ACTI&I'A' E(PERIMENTA) Problema 1!. "na esfera de madera se de deja caer por uno de los tubos del dispositivo llamado
Problema 1". Aas dos cajas de la figura se liberan del reposo! 5us masas son ma / >* g $ mb / * g $ el coeficiente de fricción cintica entre la caja & $ la superficie inclinada es / *,06! 1alle su velocidad cuando se #a desplazado >** mm!
Problema 1#. El esquiador de la figura viaja a 06m@s en la posición 0!
PROB)EMA* 'E *IM+)ACI,N Problema 1$. -'/0ma Ca46lo Problema $ 7 Aa fuerza ejercida por un auto sobre una barrera contra c#oques formada por #ileras de barriles es descripta por la ecuación8
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F / 4<0 <7!5(, donde 5 es la distancia desde que se produce el contacto inicial! 9Du efectos se producen cambiando las constantes <0 $ <7 sobre la distancia de frenado? El límite para <0 $ < 7 est3 ente * $ 0****! etermine las constantes < 0 $ <7 para que un auto de 0*** lb viajando a H* mp# sea detenido en 0* pies!
Problema 2%. -'/0ma 8 Ca46lo Problema 15 7 0(9(9=or qu la energía cintica del bloque & m3s el trabajo #ec#o por el peso no es igual a cero? 6(9Du fuerzas #acen trabajo en el bloque &?
Problema 21. -'/0ma 8 Ca46lo Problema "1 7 Aa bola se libera del reposo desde la posición mostrada en la figura! Aa longitud de la cuerda es de 0 metro! 9En que posición la energía cintica es m3.ima?! 9En que posición, la tensión de la cuerda ser3 m3.ima?! 9Du efectos tendr3 el gr3fico de energía al decrecer la masa de la bola?! "sando la conservación de la energía, determine la velocidad como una función del 3ngulo $ la masa m!
