informe

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
TALLER III DE FISICA I
ESCUELA DE FÍSICA

1. Un anillo de masa m resbala a lo largo de un
arco metálico ABC muy pulido (ver figura) que es
arco de una circunferencia de radio R = 1.2 [m].
Sobre el anillo actúan dos fuerzas F1 y F2, cuyas
magnitudes son 40 [N] y 150 [N],
respectivamente. La fuerza F1 siempre es tangente
a la circunferencia. La fuerzaF2 actúa en dirección
constante formando un ángulo de 30º con la
horizontal. Calcular el trabajo total efectuado por
las fuerzas F1 y F2 sobre el anillo al moverse éste
de A a B y de B a C.


2. Una fuerza constante F  (3 iˆ  5 ˆj ) [N] actúa sobre un cuerpo de masa 4 [kg]. El cuerpo se
encuentra sobre una mesa horizontal (plano XY).
a) Calcule el trabajo realizado por esta fuerza si elcuerpo se mueve desde el origen hasta un punto que

tiene el vector posición r  (2 iˆ  3 ˆj ) [m]. ¿Este resultado depende de la trayectoria? Explique.

b) ¿Cuál es la velocidad de la partícula en r si su velocidad en el origen es de 4 [m/s]?
c) ¿Cuál es el cambio en su energía potencial?.
3. Una caja de masa 1 Kg, es tirada una distancia d=2 m mediante una cuerda a la cual se le aplicauna
fuerza constante de 12 N como se muestra en la figura. Considere que el piso es completamente
horizontal y existe un coeficiente de fricción cinética   0.5 entre el piso y la caja. Determine:
a. El trabajo realizado por el peso.

b. El trabajo realizado por la fuerza F .
c. El trabajo realizado por la fuerza normal.
d. El trabajo realizado por la fuerza de rozamiento.
e. Lavelocidad que tendrá la caja después de recorrer la distancia d, si se supone que ha partido
del reposo.


F



d

m



4. Una esfera pequeña se suelta desde el punto A, de tal
manera que desliza por el cuadrante circular AB que es
liso y tiene radio L [m] (ver figura). La esfera abandona
el punto B y cae en el punto C. Suponiendo que L [m] y
h [m] son cantidades conocidas,determinar:
a) La velocidad de la esfera en el punto B.
b) El tiempo que demora la esfera de ir de B a C.
c) Las componentes horizontal y vertical de la velocidad
de la esfera en el punto C.
d) El alcance de la bola respecto al punto D.

5. Un carro de montaña rusa de masa m [kg] se
mueve sobre un riel sin fricción por la vía que se
muestra en la figura. Al pasar por el punto A, la
fuerza normalque ejerce la vía sobre el carro es
NA = 2mg [N]. Cerca de A la vía es circular de
radio L [m]. Cuando el carro llega a la parte
inferior de la vía lo detiene un amortiguador de
resorte de constante de restitución, k [N/m].
Calcule: la máxima deformación del resorte.

6. Las masas m1 y m2 se encuentran unidas por una cuerda
ligera inextensible que pasa por una polea ideal como se
muestraen la figura. El coeficiente de fricción cinético
entre la masa m1 y el plano inclinado es µk. Determinar la
velocidad de m2 cuando m1 ha avanzado una distancia d
hacia arriba. (Tenga en cuenta que h > d).

7. Un péndulo simple de masa 5m se deja caer desde la posición horizontal, como se muestra en la
figura, describiendo así un cuarto de circunferencia hasta que choca elásticamente conun bloque de
masa m.
a. Determine la altura máxima que alcanzará el bloque al subir por el plano inclinado si en el
trayecto horizontal de longitud L existe un coeficiente de fricción cinética  entre el bloque y la
superficie, y para el plano inclinado se desprecia el rozamiento.
b. Determine la altura máxima (respecto a la superficie horizontal) que alcanzará el péndulo
después del choque.5m
L
2

m



h?

L

8. Un bloque de masa m se empuja contra un resorte de constante elástica k, comprimiéndolo una
distancia x. Al soltarse el bloque, se mueve una distancia d por una superficie horizontal en la
cual se tiene un coeficiente de fricción cinética  k entre el bloque y la superficie. Luego el
bloque se remonta por una colina cubierta de hielo donde la fuerza de...