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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS
II TÉRMINO 2006-2007
PRIMERA EVALUACIÓN DE FÍSICA A

SOLUCIÓN
PREGUNTA 1 (5 puntos)
Un aeroplano, cuya rapidez en el aire es de600 km/h, debe volar en una línea recta a
35.0º al norte del este. Pero sopla un viento constante de 100 km/h desde el norte. ¿En
qué dirección debe poner proa el avión para lograr su objetivo?

sin αsin 125°
=
100
600

N

α = 7.8°
Debe viajar a 42.8° al norte del este
600
α
35.0°

O

100

E

S

PREGUNTA 2 (5 puntos)
Una persona hace girar una pelota, de 0.200 kg de masa, atada al extremo de unhilo en
un círculo vertical de 0.50 m de radio, como se muestra en la figura. En el punto P tiene
una rapidez de 10.0 m/s y éste se encuentra a 30º por encima de la horizontal.
Determine la magnitud ydirección de la fuerza que la pelota ejerce sobre la mano en
este punto.
T + mg cos 60° = m

v2
R

⇒

T = 39.0 N

39.0 N dirigida del centro del círculo hasta el punto P

PREGUNTA 3 (5 puntos)
Lafuerza aplicada a un móvil de 2.00 kg de masa varía con el desplazamiento de
acuerdo a la expresión F = −x2+ 4x −3, donde x está en metros y F en newtons. Si la
velocidad del móvil en la posición x = 0es de 3 m/s, calcular la velocidad del móvil en
la posición x = 3.00 m.
3

W = ∫ Fdx = K f − K 0
0
3

1
⎛ 1 3
⎞
2
2
2
⎜ − x + 2 x − 3 x ⎟ = m( v f − v 0 ) = 0
⎝ 3
⎠0 2

vf = 3 m/s
PREGUNTA 4 (15puntos)
3.00 kg
Se aplica una fuerza F de tal manera que el sistema
F
mostrado en la figura al desplazarse 5.00 m hacia
la derecha adquiere una rapidez de 2.00 m/s
5.00 kg
partiendo desde el reposo. Elbloque superior está
a punto de deslizarse sobre el inferior.
a) Realice el diagrama de cuerpo libre de cada
bloque (5 puntos)
µk = 0.25
b) Determine la magnitud de F. (5 puntos)
c) Encuentre el valor delcoeficiente de fricción estático entre los bloques. (5 puntos)
N1
v 2 = 2ad ⇒ (2.00) 2 = 2a (5.00) ⇒ a = 0.400 m/s2
fsmax
F
N 1 − mg = 0 (1)
mg
F − f s max = ma (2)
N1
fsmax
N 2 − N 1 − Mg = 0 (3)...