Problemario Fisica

Unidad VII: Dinámica de un Sistema de Partículas.
1. Un sistema está compuesto de tres partículas con masas de 3, 2 y 5 kg. La primera partícula tiene una velocidad de 6 la segunda se mueve con una velocidad de en una dirección que hace un ángulo de -30° con el eje x. Hallar la velocidad de la tercer partícula de modo que el centro de masa permanezca en reposo con relación al observador.2. Las masas = 10 kg y = 6kg están unidas por una barra rígida de masa despreciable (ver figura). Están inicialmente en reposo, se hallan bajo la acción de las fuerzas y como se muestra. a) Hallar las coordenadas de su centro de masa como función del tiempo. b) Expresar el momentum total como función del tiempo.












Ecuaciones




Sustitución o desarrollo

3. Dospartículas de masas 2 kg y 3kg se mueven, con relación a un observador, con velocidades de a lo largo del eje x, y en un ángulo de 120° con el eje x, respectivamente. a) Expresar cada velocidad en forma vectorial, b) expresar la velocidad de cada partícula del centro de masa, d) hallar el momentum de cada partícula en el sistema centro de masa, e)hallar la velocidad relativa de las partículas, f)calcular la masa reducida del sistema

DATOS:



Ecuaciones






Sustitución o desarrollo






4.- Suponer que las partículas del ejercicio (3) están en los puntos (0, 1, 1) y (-1, 0, 2), respectivamente. a) Hallar la posición del centro de masa; b) Determinar el momentum angular del sistema con relación a su centro de masa; c) Obtener el momentum angular con relación alorigen. Usar métodos diferentes para (b) y (c).
Datos










?



Ecuaciones:








Sustitución o desarrollo:
a)




b)






c)





Análisis dimensional.
a)
b)
c)

5.- Determinar la energía cinética total de las partículas del problema [3], con relación al laboratorio y con relación a su centro de masa.
Datos:







Ecuaciones:Sustitución o desarrollo:




Análisis dimensional.



6.- Esta siendo probado el parachoques de un automóvil nuevo, se hace que el vehículo de 2300Kg que se muevo a 15m/s choque contra la pared de un puente y se lleve al reposo en un tiempo de 0.545s. Halle la fuerza promedio que actúa en el automóvil durante el impacto.
Datos:






Ecuaciones:


Sustitución o desarrollo:Análisis dimensional.



7.- Una bola de acero de 3Kg choca contra una pared con una rapidez de de 10m/s, formando un ángulo de 60° con la superficie. La bola rebota con la misma rapidez y formando el mismo ángulo (ver figura). Si la bola está en contacto con la pared durante 0.200s, ¿Cuál es la fuerza promedio ejercida por la pared sobre la bola?
Datos
m=3 kg
v=10 m/s

F=?Ecuaciones
=m=m
= m
= m=0
Sustitución o desarrollo
=3=51.96kgm/s
= m=0
F=
Análisis dimensional
= kg(m/s-m/s)=kgm/s
F=
8.- Dos cuerpos cada uno hecho con juego de pesas, están unidos por un cordón ligero que pasa por una polea ligera, sin fricción, un diámetro de 56mm, los dos cuerpos están al mismo nivel. Cada uno tiene una masa original de 850g a) ubique su centro de masa, b) setransfieren 34g de un cuerpo al otro, pero se impide que los cuerpos se muevan. Localice el centro de masa, c) ahora los dos cuerpos se dejan caer, describa el movimiento del centro de masa.
Datos
r=28mm = .028m

=.861kg

Ecuaciones
Para Para a + g = g - a=


Sustitución o desarrollo
a)
= No se vuelven cero 0 = (0,0)
b)=.861kg

= No permite el movimiento =0 (1.12, 0) mm
c)= = 0.3924 m/s
= = 0.3924 m/s


Análisis dimensional





9.- Considere un sistema de dos partículas en el plano xy. que se encuentra en y tiene una velocidad m/s; se encuentra en y tiene una velocidad m/s; a) Dibuje...