teoria y problemas fisica (89)

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−𝐹�ℎ + 2𝑚𝑔
𝑎
3 + 2𝑀𝑔
𝑑𝑎
𝐿 − 𝜇
(𝑀 +𝑚)𝑔ℎ = 0 
 
 4. Despejar d y reemplazar valores: 
 
 
𝑑 = 𝐿 �
𝜇(𝑀 +𝑚)ℎ
𝑀𝑎 −
𝑚
3𝑀� 
𝑑 = 10.4[𝑚] 
 
 
 
PROBLEMAS	PROPUESTOS	
1. Determinar el tiempo en el cual los objetos E y F se cruzan, si el 
objeto F inicia su movimiento a partir del reposo y con una 
aceleración de 0.5[m/s2]. RA=0.8[m]; RB=1,1[m]; Rc=0.9[m] y 
RD=1.5[m]; h=2[m]. 
Respuesta: 1.84[s] 
2. Un engranaje A parte del reposo y gira con a=4[rad/s2] en 
sentido anti horario. El engranaje B tiene una polea firmemente 
unida que hace descender la masa C por medio de una cuerda 
inextensible. Calcular la velocidad y la aceleración de la masa C 
para un tiempo de 5[s]. 
Respuesta: 1.6`m/s]; 
0.32[m/s2] 
3. Un volante en posición vertical de 0.6[m] gira a 20 rpm. En la 
posición mostrada en la figura, se desprenden de los puntos A y 
B dos pernos simultáneamente del volante, Si q=30º, que tiempo 
transcurre para que ambos pernos se encuentren a la misma 
altura.Respuesta: 1.78[s] 
 
4. Los discos de la figura tienen R1=20[cm]; R2=70[cm]; R3=25[cm] 
y R4=60[cm]. Si m1 desciende con velocidad constante una altura 
de 1[m] en 2[s], calcular la velocidad y la altura recorrida por 
m2.Respuesta: 0.73[m/s]; 1.46[m] 
 
 
5. Determinar la ecuación que permite calcular la velocidad del 
bloque de masa M en función del tiempo t y la aceleración ac 
conociendo wA, RA, RB y RC. 
 
6. Se aplica una fuerza constante F = 1200[N] a un cordón 
enrollado alrededor de un tambor A el cual, a su vez, hace girar 
al tambor B, para elevar el peso C, como se muestra en la figura. 
Los tambores A y B están sujetos rígidamente entre sí y giran 
alrededor de su centro de masa común O. Los dos tambores 
tienen un de radio de giro Ko = 300[mm] y una masa combinada 
M de 250[Kg]. Determinar la aceleración ascendente del peso C y 
la fuerza de reacción en O. 
 
7. Los engranajes A y B tienen masas de 50 y 15[Kg], 
respectivamente. Se aplica un torque de 100[Nm] a la flecha del 
engranaje A. Si los radios de giro centroidales de los engranajes 
A y B son 150 y 50[mm], respectivamente determinar la 
aceleración angular del engranaje B. 
 
8. Un jugador lanza una bola de boliche con una velocidad de 
5[m/s] pero sin velocidad angular, como muestra la figura. 
Determinar la distancia recorrida por la bola a lo largo del piso de 
la mesa de juego antes de comenzar a rodar sin deslizarse si el 
coeficiente de rozamiento entre la bola y el piso es 0.25. La bola 
tiene un diámetro de 220[mm] y pesa 100[N]. Su radio de giro es 
de 85[mm]. 
 
 
 
9. El bloque A de 10[kg] está suspendido de un cordón que está 
enrollado alrededor del núcleo interno del carrete de 100[Kg] 
sujeto por un perno en O. El radio de giro de masa del carrete 
respecto a O es 500[mm]. Despreciando la masa del cordón, 
determinar la velocidad angular del carrete después de que se ha 
movido el bloque A 1[m] hacía abajo desde la posición de 
reposo. 
10. Las partículas A y B giran alrededor de un círculo de 0.15[m] de 
radio, parten del mismo lugar y al mismo tiempo, en sentidos 
contrarios, como muestra la figura (1), A tiene una velocidad 
constante de 
?
0
[rad/s], en tanto que B parte del reposo, si las 
partículas se encuentran en el extremo opuesto del círculo 
después de 2[s] de iniciado el movimiento. Determinar: (a) La 
aceleración angular de la partícula B y. (b)Su aceleración 
tangencial. 
 A B 
 
 
 
 
 R 
 
 
11. El carrete de 2.0[kg] de masa tiene radio exterior de 0.5[m], radio 
interior de 0.2[m] y radio de giro de 0.4[m], es jalado por una 
fuerza F,que comunica al bloque una velocidad de 2.0[m/s] en un 
tiempo de 2[s] de iniciado el movimiento.Si la masa del bloque es 
de 1.0[kg]. (a) Dibujar el diagrama de cuerpo libre y escribir las 
ecuaciones de movimiento y (b).Determinar el valor de F. 
 
F 
 
 
 
 
12. Se utiliza un cilindro hidráulico para ejercer la fuerza necesaria 
para detener la rotación de un tambor de freno de 1[pie] de radio, 
como se indica en la figura. El momento total de inercia de masa 
del tambor y el volante al que está sujeto es 25[lb-pie-s2] y el 
coeficiente de rozamiento cinético entre la zapata del freno y el 
tambor es 0.35. Si la velocidad angular inicial del tambor es 360 
rpm en sentido contrario al de las manecillas del reloj, hallar la 
fuerza necesaria para detener el tambor después de 100 
revoluciones. 
 
13. Un cilindro escalonado tienen las dimensiones R1 = 0,3[m], R2 = 
0,65 [m], y el radio de giro, k, es de 0,35 [m]. La masa del cilindro 
escalonado es de 100 [kg]. Los pesos A y B están conectados al 
cilindro. Si el peso B tiene una masa de 80 [kg] y el peso A tiene 
una masa de 50 [kg], ¿qué distancia recorrerá A en 5 [s]? ¿En 
qué dirección se moverá?