teoria y problemas fisica (23)

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Respuesta. (a) A y E; (b) C; (c) A y E, no 
16. A la mitad de su altura máxima, la velocidad de un proyectil es 
¾ de su velocidad inicial. ¿Qué ángulo forma el vector velocidad 
inicial con la horizontal?Respuesta. 69.3º 
17. Una niña lanza una pelota horizontalmente a una altura de 
1.2[m] sobre el suelo, ¿a qué altura la pelota golpeará la rampa 
que tiene 450 de inclinación si el tiempo que tarda la pelota en su 
recorrido es de 2[s]. 
 
18. Una piedra lanzada horizontalmente desde lo alto de una torre 
choca contra el suelo a una distancia de 18[m] de su base. (a) 
Sabiendo que la altura de la torre es de 24[m], calcular la 
velocidad con que fue lanzada la piedra. (b) Calcular la 
velocidad de la piedra justo antes de que ésta golpee el 
piso.Respuesta. (a) 81.4[m/s]; (b) 23.2[m/s] 
19. El tanque dispara con velocidad vo hacía abajo del plano cuya 
inclinación es a, ¿Cuál debe ser el ángulo β con respecto a la 
horizontal, de manera que el alcance del proyectil en el plano 
inclinado sea máximo? ¿Cuánto vale dicho alcance? 
Respuesta. (a) β = 450; (b) 𝑹𝒎𝒂𝒙 = 𝒗𝟎𝟐 𝒈(𝟏 − 𝒔𝒆𝒏a)⁄ 
 
20. El alcance de un proyectil disparado horizontalmente desde lo 
alto de un monte es igual a la altura de éste. ¿Cuál es la 
dirección del vector velocidad cuando el proyectil choca contra el 
suelo?Respuesta.-63.4º 
21. La distancia del puesto del lanzador de béisbol a la base es de 
18.4[m]. El terraplén donde se sitúa el lanzador está 0.2[m] 
sobre el nivel del campo. Al lanzar una pelota con una velocidad 
inicial de 37.5[m/s] ésta sale de la mano del lanzador a una 
altura de 2.3[m] sobre el terraplén, ¿qué ángulo debe formar v y 
la horizontal para que la pelota cruce la base a 0.7[m] por 
encima del piso?Respuesta. –1.93 
22. Una pelota de béisbol es golpeada por un bate y 3[s] después es 
atrapada a 30[m] de distancia. (a) Si la pelota estaba a 1[m] por 
encima del suelo cuando fue golpeada y atrapada, ¿cuál fue la 
máxima altura alcanzada por encima del suelo?; (b) ¿Cuáles 
fueron las componentes horizontal y vertical de la velocidad en 
el momento de ser golpeada?; (c) ¿Qué velocidad tenía cuando 
fue atrapada?; (d) ¿Qué ángulo formaba con la horizontal al salir 
del bate?Respuesta.(a) 11[m]; (b) vox=10[m/s], voy=14.7[m/s] 
23. Un albañil situado en el tejado de una casa deja caer su martillo, 
y éste resbala por el tejado con una velocidad constante de 
4[m/s]. El tejado forma un ángulo de 30º con la horizontal y su 
punto más bajo está a 10[m] de altura sobre el suelo. ¿Qué 
distancia horizontal recorrerá el martillo después de abandonar 
el tejado de la casa un instante antes de chocar contra el 
suelo?Respuesta.4.29[m] 
24. Una rana salta hacía arriba en dirección perpendicular a la 
pendiente, con una velocidad inicial de 10[pies/s]. Calcular la 
distancia R a la cual choca con el plano en el punto 
B.Respuesta: R=4.14[pies] 
 
25. El balón de fútbol es pateado desde el poste de la portería con 
una velocidad inicial v0 = 80[pies/s], como se muestra en la 
figura. Calcular la posición del punto B (x, y) donde choca con 
las gradas. 
 
 
Respuesta: x=63.8[pies]; y=x=63.8[pies] 
26. Se lanza una pelota de básquet desde A a un ángulo de 30º con 
la horizontal. Calcular la velocidad inicial de la pelota para hacer 
el enceste en B ¿Con qué velocidad pasa la pelota por el aro? 
 
Respuesta: v0=12.4[m/s]; 11.1[m/s] 
27. Una pelota es soltada desde una altura de 40 [m], en ese 
instante y desde el piso a una distancia de 30 [m] se dispara una 
flecha con una velocidad inicial y un ángulo, determinar ambos. 
Respuesta: 530 
28. Para los proyectiles de la figura, conociendo H, a y q, 
determinar la ecuación que permite calcular la distancia 
horizontal X para la cual ambos objetos se encuentran. 
Respuesta:𝒙 = 𝑯
𝒕𝒂𝒏𝜶v𝒕𝒂𝒏𝜽
 
 
TABLA	DE	CONTENIDOS	
 
3.1.	INTRODUCCIÓN	.......................................	77	
3.1.1. VARIABLES DINÁMICAS ................................. 77 
3.2.		LEYES	DE	NEWTON	................................	77	
3.2.1. PRIMERA LEY (DE INERCIA) ............................ 77 
3.2.2. SEGUNDA LEY (DE MOVIMIENTO) ................. 78 
3.2.2. TERCERA LEY (ACCIÓN Y REACCIÓN) ............. 78 
3.3.		PESO	...........................................................	80	
3.4.	FUERZAS	NORMALES	.............................	80	
3.5.	TENSIÓN	..............................................................	81	
3.6.	DIAGRAMA	DE	CUERPO	LIBRE	Y	
RESOLUCIÓN	DE	PROBLEMAS	...........................	81	
3.7.	 CASOS	PARTICULARES	.......................	95	
3.7.1. MÁQUINA DE ATWOOD ........................ 95 
3.7.2. POLEAS MÓVILES SEMI LIGADAS ........... 97 
3.8.	FUERZAS	DE	ROZAMIENTO	................	100	
3.9.	 FUERZA	ELÁSTICA	DE	UN	RESORTE110	
RESORTES EN PARALELO ..................................... 111 
3.10.	 FUERZAS	INERCIALES	....................	113	
3.11.	 DINÁMICA	DEL	MOVIMIENTO	
CIRCULAR	........................................................	117	
 
	
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 3