física 1

Física I: Examen Final 16/07/2013
Los alumnos que rinden sólo final teórico deben resolver los ejercicios 3) y 4).
Los alumnos que rinden final teórico y práctico deben resolver todos losejercicios.
1) Un cilindro macizo homogéneo de masa M=1 kg y radio R=10 cm se traslada con velocidad v1=6 m/s y sin
rotar (=0) en la parte exenta de rozamiento BA de una superficie horizontal. Más allá de A lasuperficie cambia
de manera que a la derecha de A el coeficiente de rozamiento dinámico es d=0.4. Una vez que haya pasado el
punto A, el cilindro deslizará primeramente sobre el plano áspero peroacabará rodando sin deslizar.
a) Dibuje las fuerzas aplicadas al cilindro en la zona de rozamiento mientras está deslizando y escriba las
ecuaciones de Newton correspondientes. Determine la aceleracióndel centro de masa y la aceleración angular del
cilindro.
b) Calcule a qué distancia del punto A el cilindro empezará a rodar sin
deslizar (rodadura) y cuál será la velocidad correspondiente delcentro
de masa.
c) Calcule la energía perdida por efecto del deslizamiento.
d) Luego de alcanzada la condición de rodadura, determine todas las
Momento de inercia del cilindro
fuerzas que actúan sobre elcilindro y describa el movimiento del
alrededor de su eje:
mismo.
2) Dos patinadoras, ambas de 50 kg de masa, deslizan sobre una superficie de hielo sin rozamiento. Las
patinadoras se aproximansiguiendo trayectorias paralelas separadas 3 m, con velocidades opuestas de 5 m/s. La
primera patinadora lleva una varilla larga y de masa despreciable, y la segunda patinadora se sujeta fuertemente de
lavarilla cuando pasa a su lado. El resultado es que la trayectoria de las patinadoras se transforma en una
circunferencia de 1.5 m de radio.
a) Indicar la posición y la velocidad del centro de masa delsistema de las dos
patinadoras antes y después de que la segunda patinadora tome la varilla. Analice y
justifique si se conserva la cantidad de movimiento, el momento angular respecto del
centro de...