2do parcial Recuperatorio 1er c 2019

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FISICA 
Recuperatorio 
2do.Parcial 1er Cuatr. 
28/06/2019 
 
 
APELLIDO: CLAVE DE CORRECCIÓN 
 
SOBRE Nº: 
 
NOMBRES: 
 
Duración del examen: 1,5 hs. 
 
DNI / CI / LC / LE / PAS. Nº: 
 
CALIFICACIÓN: 
 
Apellido del evaluador: 
 
IMPORTANTE: NO REALICE REDONDEOS O APROXIMACIONES PARCIALES DURANTE SUS CÁLCULOS, 
SÓLO HÁGALO EN EL RESULTADO FINAL. 
 
1.- Una persona desea arrastrar sobre el piso un trozo 
de piedra volcánica de 125 kilogramos de masa 
tirando de una cuerda cuya dirección forma un ángulo 
de 20.0º respecto de la horizontal. (Ver figura). 
Si los coeficientes estático y dinámico entre el la 
piedra y el piso tienen un valor de 0,45 y 0,30 
respectivamente: 
a) Calcule el mínimo valor de tensión que debe tener 
la cuerda para que la piedra comience a moverse, 
partiendo del reposo. 
b) Si la persona recorre 35,5 metros en línea recta y a 
velocidad constante, calcule el trabajo realizado por 
las fuerzas de rozamiento a lo largo de dicha 
trayectoria. 
c) Si el trayecto se hizo en un tiempo de 1,20 minutos, calcule la potencia con la que la persona arrastró a 
la piedra. 
d) En el recuadro de la derecha realice el diagrama del cuerpo libre para la piedra cuando se encuentra en 
la mitad del trayecto, representando de manera proporcionada todas las fuerzas que actúan sobre él. 
Considere (g = 9,80 m/s
2
) y exprese los resultados con 3 cifras significativas y consignando las unidades. 
(Un punto cada respuesta correcta) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para poder iniciar el movimiento, la componente horizontal de la tensión debe superar, como mínimo, a la 
fuerza de rozamiento estático. Por otra parte, la componente vertical de la tensión tiende a “alivianar” a la 
roca y por lo tanto la fuerza de vínculo entre la roca y el suelo es menor, en módulo, al peso de la roca. 
(Ver diagrama de cuerpo libre). 
 
 
 
 
Ahora bien, cuando la roca ya se encuentra en movimiento (y a velocidad constante) la tensión de la 
cuerda tendrá un valor más pequeño ya que el coeficiente de rozamiento dinámico también lo es. 
 
 
 
a) Tensión 
504 N 
 
b) Trabajo 
1,18 x 10
4
 J 
 
c) Potencia 
163 W 
d) Diagrama 
 
 
Ahora calculamos la fuerza de rozamiento dinámico. 
 
 
 
 
 
2.- Durante un entrenamiento en un terreno horizontal, un golfista 
golpea una pelota de 45,0 gramos de masa y la impulsa a una 
velocidad de 110 kilómetros por hora, en una dirección que forma 
un ángulo de 25,0 grados respecto de la horizontal. 
a) Calcule la altura máxima -respecto de suelo- que alcanzará la 
pelota. 
b) Calcule la energía cinética de la pelota en el punto más alto de la 
trayectoria. 
c) Calcule a qué distancia del golfista la pelota tocará el suelo. 
Considere (g = 9,80 m/s
2
) y exprese los resultados con 3 cifras significativas y consignando las unidades. 
(Un punto cada respuesta correcta) 
 
. 
 
 
 
Calculemos las componentes vertical y horizontal iniciales (Vº) del movimiento: 
 
 
 
La altura máxima alcanzada (cuando la componente vertical de la velocidad vale cero) se calcula como: 
 
La energía cinética en el punto más alto (donde el movimiento se debe sólo a la componente horizontal de 
la velocidad) se calcula como: 
 
El tiempo que tarda la pelota en alcanzar la altura máxima se calcula como: 
 
Como el tiempo de “bajada” hasta el suelo tiene el mismo valor que el de subida, el tiempo total de 
“vuelo de la pelota resulta ser: 2,635373...segundos , y la distancia horizontal recorrida por la pelota 
hasta que llega al suelo se calcula como: 
 
 
 
3.- De un resorte ideal, que cuelga del techo, se sujeta una 
masa de 20,0 kg, produciéndose en el resorte una elongación 
de 8,00 centímetros. 
 
a) Calcule la constante elástica del resorte. 
Considere (g = 9,80 m/s
2
) y exprese los resultados con 3 cifras 
significativas y consignando las unidades. (Un punto) 
 
b) ¿Cuánta energía potencial elástica se acumuló en el resorte? 
Considere (g = 9,80 m/s
2
) y exprese los resultados con 3 cifras 
significativas y consignando las unidades. (Un punto) 
a) Altura 
8,51 m 
 
b) Energía 
17,3 J 
 
b) Distancia 
73,0 m 
 
 
 
 
 
 
 
c) Si ahora se cuelgan dos pesas de 20,0 kg de masa cada una, ¿cuál es la relación entre la nueva energía 
potencial elástica y la del caso anterior? Marcar con una X donde corresponda. (Un punto) 
 
 X 
0,5 2 4 5 8 
 
 
 
 
 
Al colgar el doble de masa del resorte, la elongación se duplicará, y por ende la 
energía potencial elástica acumulada será 2
2
 = 4 veces mayor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) Energía 
7,84 J 
a) K 
2,45 x 10
3
 
N
/m