Práctica Calificada 2 (Newton) - Eliane Melanie Lopez Atencia

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F́ısica I - ME0019
Semestre 2017-1 Fecha: 10/06/2017
Práctica Calificada #2
Leyes de Newton
Información General:
Duración: 140 minutos
Número de preguntas: 5
No toda la información proporcionada es necesaria para resolver los problemas. Sólo se
permite una calculadora y una hoja A4 con anotaciones durante las evaluaciones. No
se considerarán soluciones sin justificación o procedimiento. Entreguen sus soluciones
utilizando sólo una cara de las hojas proporcionadas. Los telefonos celulares o cualquier
otro dispositivo de comunicación electrónica no están permitidos.
Considere g=10m/s2 para todos los problemas. (1 in = 2,54 cm)
1. Se dispara una bala de 40 g que va a 300 m/s hacia un bloque de masa 1,96 kg
inicialmente en reposo en el borde de una mesa lisa de altura 30 pulgadas. La bala
se incrusta en el bloque y el sistema bloque-bala cae al piso. Determine:
(a) (2 puntos) la rapidez del bloque-bala inmediatamente después del impacto
(b) (2 puntos) la rapidez del bloque-bala al impactar contra el piso
2. Un disco compacto y otro agujereado, ambos de igual masa se encuentran a la
misma altura sobre el nivel del piso en dos planos inclinados lisos, de pronto se
sueltan simultáneamente.
(a) (1 punto) ¿Cuál de los dos discos llega primero al piso? Explique
(b) (2 puntos) Si el plano fuera rugoso, ¿Cuál de los discos llega primero al piso?
Explique
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3. La figura 1 muestra un bloque de masa 20 kg que se encuentra en reposo en el punto
A. Los coeficientes de fricción estática y cinética entre el bloque y la superficie son
de µs=0,3 y µk=0,25 respectivamente. Luego, en la figura 2, el bloque es obligado
a moverse de manera ascendente por una fuerza horizontal F . El bloque que estaba
detenido en el punto A, se demora 2 s en recorrer el tramo AB de 10 m con aceleración
constante.
(a) (1 punto) Realizar el diagrama de cuerpo libre del bloque (fig 1).
(b) (2 puntos) Calcular la magnitud y dirección de la fuerza de fricción (fig 1).
(c) (1 punto) Realizar el diagrama de cuerpo libre del bloque (fig 2).
(d) (1 punto) El valor de la aceleración del bloque cuando está subiendo (fig 2).
(e) (1 punto) El valor de la normal (fig 2).
(f) (2 puntos) El valor de la fuerza F (fig 2.)
4. (2 puntos) Un cable inextensible se desenrolla alrededor de una polea de radio r,
masa M como se muestra en la figura. Halle la aceleración con la que la masa m cae
en función de m, M y r.
5. (3 puntos) Pregunta bono Halle la fuerza que necesita aplicar el operario para
sostener el bloque de 140 kg-f. Para obtener puntaje, deberá incluir los diagramas
de cuerpo libre de cada polea. Indique claramente, cada tensión con una variable
diferente.
Pregunta 4 Pregunta 5
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