Guía unidad v: dinámica de una partícula

Guía Unidad V: Dinámica de una Partícula
1.- Una granada que se desliza horizontalmente a una velocidad de 8Km/s con respecto a la tierra explota en tres segmentos iguales. Uno de ellos continua moviéndose horizontalmente a 16Km/s, otro se desplaza hacia arriba haciendo un ángulo de 45° y el tercero se desplaza haciendo un ángulo de45° bajo la horizontal. Encontrar la magnitud de las velocidadesdel segundo y tercer fragmentos. R:5.65Km/s
2.- Un tronco de un árbol de 45Kg flota en un río cuya velocidad es de 8Km/h. Un cisne de 10Kg intenta aterrizar en el tronco mientras que vuela a 8Km/h al sentido contrario al de la corriente. El cisne resbala a lo largo del tronco y sale del extremo de éste con una velocidad de 2Km/h. Calcular la velocidad final del tronco. Despreciar la friccióndel agua. ¿Es necesario hace la conversión de las velocidades a m/s? R: 6.6Km/h
3.- Un camión cuya masa es de 5 000Kg está viajando hacia el norte a 30m/s cuando, en 20s, tuerce hacia un camino situado N70°E. Encontrar a) el cambio en el momento, b) la magnitud y dirección de la fuerza promedio ejercida sobre el camión. R:a) b)
4.- Un bloque de masa m1 que esta sobre una superficiehorizontal y áspera se conecta con una segunda masa m2 por medio de una cuerda ligera que pasa sobre una polea sin fricción como se observa en la figura, se aplica una fuerza de magnitud F a la masa m1, como se indica, el coeficiente de fricción cinético entre m1 y la superficie es µ. Determinar la aceleración de las masas y la tensión en la cuerda. R:;

5.- Calcular a) el momentum angular de latierra alrededor del sol suponiendo que la orbita es circular, la masa de la tierra es de 5.98 x 1024 Kg y su distancia media al sol es de 1.49 x 1011m b) el momentum angular de un electrón alrededor del núcleo de un átomo de hidrogeno si la distancia media al núcleo es de 5.29 x1011m y su velocidad angular es de 4.13 10 16 rad/s. R: a) 2.64 x 1040Kgm2/s; b) 1.05 x 10-34Kgm2/s
6.- Una curva deuna autopista cuyo radio es de 1000ft no tiene peralte. Suponer que el coeficiente de fricción entre la llanta y el asfalto seco es de 0.75, entre la llanta y el asfalto húmedo es de 0.5 y entre la llanta y el hielo es de 0.25. Determinar la máxima velocidad con la cual pude pasar la curva con seguridad; a) en días secos, b) en días con lluvia, c) en días con nieve. R: a) 155.4ft/s; b) 126.8ft/s;c) 89.72ft/s
7.- Se golpea un puck de hockey con una velocidad inicial v0 sobre un río congelado. Si el puck permanece sobre el hielo y recorre una distancia x antes de quedar en reposo, determinar el coeficiente de fricción cinético entre el puck y el hielo. R:
8.- Para la situación mostrada en la figura ¿Cuál es la fuerza de fricción sobre la masa de 20Kg si la aceleración del sistema es de0.5m/s2 R: 140.83N

9.- Un obrero arrastra una caja que pesa 150lbf por el piso jalando de ella por medio de una cuerda inclinada 17° con respecto a la horizontal. El coeficiente de fricción estático es de 0.52 y el coeficiente de fricción cinético es de 0.35, a) ¿Qué tensión se requiere en la cuerda para hacer que la caja comience a moverse?, b) ¿Cuál es la aceleración inicial de la caja? R: a)70.3lbf b) 4.7ft/s2
10.- Un ascensor y su carga pesan 1000Kg halle la tensión del cable de soporte del ascensor cuando se mueve hacia abajo a una velocidad de 5m/s y se detiene con una aceleración constante en una distancia de 10m. R: 1127.5N
11.- Para t = 0, un cuerpo de masa 3 kg está situado en r = 4i m, y tiene una velocidad m/seg. Si actúa sobre la partícula una fuerza constante: F =5j N, encontrar: a) El cambio en el momentum (lineal) del cuerpo después de 3 seg, b) El cambio en el momentum (angular) del cuerpo después de 3seg. R: a) (Kgm/s); b) (Kgm2/s)
12.- Un libro sobre una mesa que viaja en un tren que lleva una velocidad de 60Km/h. Si el coeficiente de rozamiento entre el libro y la mesa es 0.4 ¿Cuál es la distancia mínima en la cual se puede detener el tren sin...