TALLER DE MECANICA – PREPARACION DEL EXAMEN FINAL ...

Universidad del Cauca
6. Un bloque de madera de masa M, esta sobre una superficie horizontal sin fricción, unido a
una barra rígida de longitud L y masa despreciable, esta hace pivote en el otro extremo. Un
bala de masa m que se desplaza de manera paralela a la superficie horizontal con rapidez v
golpea la varilla y se queda incrustada en este bloque. Cuál es la cantidad de movimiento
angular del sistema bala-bloque. Que fracción de energía se pierde con la colisión.
7. Una estación espacial en forma de rueda gigante de radio 100 m y momento de inercia
5x10 8 [kg m 2 ], donde vive una tripulación de 150 personas en el borde, y la rotación de esta
plataforma hace que la tripulación experimente una aceleración aparente de caída libre g.
cuando 100 personas van al centro de la estación a una reunión, cambia la rapidez angular.
Que aceleración aparente en caída libre experimentan los tripulantes que se quedan en el
borde. (masa de cada persona 65 kg) (rta/12.3 m/s 2 )
8. Dos niños de 25 kg de masa cada uno están situados en el borde de un disco de 2.6 m de
diámetro y 10 kg de masa. El disco gira a razón de 5 rpm respecto del eje perpendicular al
disco y que pasa por su centro. ¿Cuál será la velocidad angular del conjunto si cada niño se
desplaza 60 cm hacia el centro del disco. Calcular la variación de energía cinética de
rotación del sistema, y explica la causa del incremento de energía.
9. Un obrero empuja horizontalmente una caja de 30 kg una distancia de 4.5 m, en un piso plano con
velocidad constante. El coeficiente de fricción cinético entre el piso y la caja es de 0.25. (a) Que
magnitud de fuerza debe aplicar el obrero, (b) cuanto trabajo efectúa dicha fuerza sobre la caja.
(rta/ 74 N, 333 J)
10. Dos bloques conectados por una cuerda ligera que pasa por una polea sin masa y sin fricción. Al
viajar a rapidez constante el bloque de 20 N, se mueve 75 cm a la derecha sobre una superficie
plana y el bloque de 12 N se mueve dicha cantidad hacia abajo. Durante este proceso, cuanto
trabajo efectúa (a) sobre el bloque de 12 N, la gravedad, (b) obtenga el trabajo total efectuado
sobre cada bloque. (rta/ 9 J, 0 J)
11. Un trineo con una masa de 8 kg se mueve en línea recta sobre la superficie horizontal sin fricción. El
cierto punto, su rapidez es 4 m/s; 2.5 [m] mas adelante, su rapidez es 6 m/s. use el teorema de
trabajo y energía para determinar la fuerza que actúa sobre el trineo, suponiendo que tal fuerza es
constante y actúa en la dirección del movimiento del trineo. (rta/ 32 N)
12. Cuando el motor de 75 [kW] (100 hp)esta desarrollando su potencia máxima, un pequeño avión
monomotor con masa de 700 kg gana altitud a razón de 2.5 m/s. Que fracción de potencia del