fisica


FÍSICA I -Licenciaturas de Ciencias Físicas y Matemáticas
PRÁCTICO Nº 6 - Cinemática y dinámica de rotación. Estática

Ejercicio 1.- La posición angular de un punto situado en la periferia de una rueda en rotación está descrita por  = 4,0 t – 3,0 t2 + t3, donde  está en radianes si t está en segundos.
a) ¿Cuál es la velocidad angular en t = 2,0 s y, en t = 4,0 s?
b) ¿Cuál es laaceleración angular media en el intervalo de tiempo que comienza en t = 2,0 s y termina en t = 4,0 s?
c) ¿Cuál es la aceleración angular instantánea al principio y al final de este intervalo de tiempo?

Ejercicio 2.- Una barra rígida de masa despreciable puede girar entorno a un extremo situado en el origen de coordenadas, en el plano xy. El otro extremo contiene una masa puntual m = 2,00 kg.Una fuerza F = (2,0i+3,0j)N se aplica sobre la masa cuando ésta se encuentra en reposo en la posición r = (4,0i+5,0j)m. a) Determinar la magnitud y dirección del momento de torsión τ de la fuerza F respecto al origen. b) Determinar la aceleración angular de la masa alrededor del eje de rotación.
Ejercicio 3.- Calcule el momento de inercia (inercia de rotación) de una regla de un metrocuya masa es de 0,56 kg, en torno a un eje perpendicular a la regla y que está situado en la marca de 20 cm.
Ejercicio 4.- Un bloque de masa m1 y otro de masa m2 se conectan por medio de una cuerda sin masa sobre una polea en forma de disco de masa M y radio R y se encuentran apoyados sobre un bloque fijo en forma de cuña con ángulo , como muestra la figura. El coeficiente de fricción cinéticopara ambos bloques es . La cuerda no desliza sobre la polea. ¿Cuánto vale la aceleración de los bloques?
Ejercicio 5.- Una masa m1 de 15,0 kg y una m2 de 10,0 kg están suspendidas por una polea con forma de disco uniforme de radio = 10,0 cm y masa = 3,00 kg. El eje de la polea es horizontal y que gira sin rozamiento. El hilo no desliza en la polea. Inicialmente el sistema está en reposo yla masa m1 está a h= 3,00 m por encima de la masa, como se muestra en la figura.
a) Determinar la aceleración lineal de las masas y las tensiones T1 y T2 que actúan sobre las masas.
b) Determinar la velocidad de las masas cuando se encuentran a la misma altura, y las energías cinéticas de cada uno de los cuerpos.

Ejercicio 6.- El objeto de la figura está constituido por dos discos uniformes,cada uno de masa M, unidos por un eje de masa despreciable. ¿Cuál es la aceleración lineal del objeto cuando se mantiene una tensión T en el cordón? Si el coeficiente de fricción estática entre el objeto y la superficie es , ¿Cuál es el valor máximo de T que permite rodar sin resbalar?

Ejercicio 7.- Un cilindro de masa M y radio R se encuentra sujeto con los dos cordones ideales. Cada cordóntiene longitud L, y está arrollado en el cilindro. Si éste se suelta,
a) ¿cuánto tiempo tarda en llegar al extremo de las cuerdas?
b) ¿Cuáles son su velocidad del centro de masa y su velocidad angular en ese momento?
c) ¿Cuáles son sus energías cinéticas de traslación, de rotación y total?
Ejercicio 8.- Se coloca una esfera de radio r en una rampa de ángulo . ¿Cuál es el coeficientemínimo de fricción estática que permite que la esfera ruede sin resbalar?

Ejercicio 9.- Una esfera sólida de diámetro 26,0 cm y masa 4,50 Kg se deja caer desde una altura h = 8,45m por un plano inclinado que forma 25,0º con la horizontal.
a) Calcular la velocidad del centro de masa de la esfera al llegar al pie del plano (h = 0) si ésta rueda sin deslizar.
b) Calcular la las energíascinéticas de translación y de rotación de la esfera en dicho punto.
c) Calcular la velocidad de la esfera si ésta se desliza por un plano, en las mismas condiciones que las anteriores, pero sin fricción.

Ejercicio 10.- (Examen 2006 Agosto) - Un disco de masa m y radio R rueda sin deslizar sobre un plano inclinado con ángulo  cuando es tirado por una fuerza horizontal F como se muestra la...