Guia3 10

GUIA 3: FIS 101M
Departamento de F´ısica
Pontificia Universidad Cat´olica de Chile

Segundo Semestre 2010
1. Considere una m´aquina de Atwood, a la cual se ha agregado una tercera masa, como
muestrala figura.

Datos: 𝑚1 = 1 kg, 𝑚2 = 1 kg, 𝑚3 = 2 kg, no hay roce; la polea y las cuerdas no tienen
masa.
a) Calcule la aceleraci´on de las masas 𝑚1 , 𝑚2 y 𝑚3 .
b) Calcule las tensiones 𝑇1 y 𝑇2 de lascuerdas.
Respuestas: a) 4.9 m/s2 , b) 𝑇1 = 14.7 N, 𝑇2 = 9.8 N.
2. Dos objetos de masas 3 kg y 2 kg se encuentra sobre una superficie, unidos por una cuerda
de masa despreciable, como muestra la figura.Sobre el objeto de la derecha (masa 2 kg)
se aplica una fuerza horizontal constante igual a 10 N. El coeficiente de roce cin´etico entre
los objetos y la superficie es 0.2.

a) Encuentre la aceleraci´on deambas masas.
b) Encuentre la tensi´on de la cuerda que une ambas masas.
Respuestas: a) 1.6 m/s2 , b) 4.6 N.
3. Considere el sistema formado por dos masas, unidas por cuerdas que muestra la figura. Elsistema se encuentra en equilibrio est´atico, es decir, las masas est´an inm´oviles y la polea
no tiene roce. Las cuerdas est´an en ´angulo de 30o con la horizontal. Si 𝑀1 = 5 kg,
1

a) Determine elvalor de 𝑀2 .
b) Encuentre las tensiones de todas las cuerdas.

Respuestas: a) 𝑀2 = 2.88 kg, b) 𝑇1 = 𝑇2 = 𝑇 = 28.29 N.
4. Dos objetos, de masas 𝑀1 = 2 kg y 𝑀2 = 3 kg, est´an unidos por una cuerda demasa
despreciable, como muestra la figura. 𝑀1 descansa sobre una superficie horizontal sin roce
y 𝑀2 cuelga de la cuerda. La cuerda pasa por una polea sin roce. El sistema es liberado
desde el reposo yambas masas se ponen en movimiento unidas por la cuerdas.
a) Encuentre la aceleraci´on de ambas masas.
b) Encuentre la tensi´on de la cuerda que une ambas masas.
c) Encuentre la velocidad de ambasmasas cuando 𝑀2 ha descendido 40 cm respecto
de su posici´on original en reposo.

Respuestas: a) 3.92 m/s2 , b) 𝑇 = 7.84 N, c) 𝑣 = 1.77 m/s.
5. La tensi´on a la que se revienta una cuerda de pescar...