ejercicios de física

Julio 12/14
CURSO VACACIONAL FISICA I
EJERCICIOS CONSERVACIÓN ENERGÍA MECÁNICA, CANTIDAD DE
MOVIMIENTO IMPULSO Y CHOQUES, ROTACION Y DINAMICA DEL CUERPO
RIGIDO
CONSERVACIÓN DE ENERGÍA
1) Una piedra de 15 kg baja deslizándose una colina nevada, partiendo del punto A con rapidez
de 10 m/s. No hay fricción en la colina entre los puntos A y B, pero sí en el terreno plano en la
base, entre B yla pared. Después de entrar en la región áspera, la piedra recorre 100 m y
choca con un resorte muy largo y ligero cuya constante de fuerza es de 2 N/m. El coeficiente
de fricción cinética entre la piedra y el suelo horizontal es de 0.2, a) ¿Qué rapidez tiene la
piedra al llegar al punto B? b) ¿Qué distancia comprimirá la piedra el resorte?

2) Un resorte de masa despreciable tiene constantede fuerza k= 1700 N/m. a) ¿Qué tanto debe

comprimirse para almacenar en él 3.2 J de energía potencial? b) El resorte se coloca
verticalmente con un extremo en el piso y se deja caer sobre él un libro de 1.4 kg desde una
altura de 0.8 m. Determine la distancia máxima que se comprimirá el resorte.

3) En un puesto de carga de camiones de una oficina de correos, un paquete de 0.2 kg se sueltadel reposo en el punto A de una vía que forma un cuarto de círculo con radio de 1.6 m. El
paquete es tan pequeño relativo a dicho radio que puede tratarse como partícula. El paquete
se desliza por la vía y llega al punto B con rapidez de 4.8 m/s. A partir de ahí, el paquete se
desliza 3 m sobre una superficie horizontal hasta el punto C, donde se detiene. a) ¿Qué
coeficiente de friccióncinética tiene la superficie horizontal? b) ¿Cuánto trabajo realiza la
fricción sobre el paquete al deslizarse éste por el arco circular entre A y B?

CANTIDAD DE MOVIMIENTO, IMPULSO Y CHOQUE

4) Dos asteroides de igual masa pertenecientes al cinturón de asteroides entre Marte y
Júpiter chocan de refilón. El asteroide A, que inicialmente viajaba a 40 m/s, se desvía
30° con respecto a sudirección original, mientras que el asteroide B viaja a 45° con
respecto a la dirección original de A. a) calcule la rapidez de cada asteroide después
del choque. b) ¿Qué fracción de la energía cinética original del asteroide A se disipa
durante el choque?

5) Una bala de 5 g se dispara horizontalmente a un bloque de madera de 1.2 kg que
descansa en una superficie horizontal. El coeficiente defricción cinética entre el bloque
y la superficie es de 0.2. la bala queda incrustada en el bloque, que se desliza 0.23 m
por la superficie antes de detenerse. ¿qué rapidez tenía inicialmente la bala?
6) Una piedra de 2 kg se desliza hacia la derecha por una superficie horizontal sin fricción
a 5 m/s, cuando de repente es golpeada por un objeto que ejerce una gran fuerza
horizontal sobre ella porun breve lapso. La gráfica en la figura indica la magnitud de
esa fuerza como función del tiempo. a) ¿Qué impulso ejerce esa fuerza sobre la piedra?
b) calcule la magnitud y dirección de la velocidad de la piedra inmediatamente después
de que la fuerza deja de actuar si esa fuerza actua i) hacia la derecha o ii) hacia la
izquierda.

7) Dos masas idénticas se sueltan del reposo en un tazónhemisférico liso de radio R,
desde las posiciones que se muestran en la figura. se puede despreciar la fricción entre
las masas y la superficie del tazón. Si se pegan cuando chocan, ¿qué altura arriba del
fondo del tazón alcanzarán las masas después de chocar?

8) Un disco azul con masa de 0.04 kg, que se desliza con rapidez de 0.2 m/s sobre una
mesa de aire horizontal sin fricción, sufre unchoque perfectamente elástico de frente
con un disco rojo de masa m, inicialmente en reposo. Después del choque, la velocidad
del disco azul es de 0.05 m/s en la misma dirección que su velocidad inicial. Calcule a)
la velocidad (magnitud y dirección) del disco rojo después del choque; b) la masa m del
disco rojo.
9) Un obús de 12 kg es disparado con un ángulo de 55° sobre la horizontal con...