Tema 8-Cantidad de Movimiento Lineal

 8.25. Dos patinadores, Daniel (65.0 kg) y Rebeca (45.0 kg) están prac- ticando. Daniel se detiene para atar su agujeta y es golpeado por Rebe- ca, quien se desplazaba a 13.0 m>s antes de chocar con él. Después del choque, Rebeca se mueve a 8.00 m>s con un ángulo de 53.1° respecto a su dirección original. La superficie de patinaje es horizontal y no tie- ne fricción. a) Calcule la magnitud y dirección de la velocidad de Da- niel después del choque. b) ¿Cuál es el cambio en la energía cinética total de los dos patinadores como resultado del choque?

8.67. Un convertible azul de 1500 kg viaja al sur, y una vagoneta roja de 2000 kg viaja al oeste. Si el momento lineal total del sistema for- mado por los dos vehículos es de 800 kg ? m>s dirigida 60.0° al oeste del sur, ¿qué rapidez tiene cada vehículo?

8.83. Una bala de 4.00 g viaja horizontalmente con velocidad de 400 m>s y choca con un bloque de madera de 0.800 kg que estaba en reposo en una superficie plana. La bala atraviesa el bloque y sale con su rapidez reducida a 120 m>s. El bloque se desliza una distancia de 45.0 m sobre la superficie con respecto a su posición inicial. a) ¿Qué coeficiente de fricción cinética hay entre el bloque y la superficie? b) ¿En cuánto se reduce la energía cinética de la bala? c) ¿Qué energía cinética tiene el bloque en el instante en que la bala sale de él?

EJERCICIOS

7.64. Una roca está atada a un cordón cuyo otro extremo está fijo. Se imparte a la roca una velocidad tangencial inicial que la hace girar en un círculo vertical. Demuestre que la tensión en el cordón en el punto más bajo es mayor que la tensión en el punto más alto por un factor de 6 veces el peso de la roca.

7.12. Tarzán y Jane. Tarzán, en un árbol, ve a Jane en otro árbol. Él toma el extremo de una liana de 20 m que forma un ángulo de 45° con la vertical, se deja caer de su rama y describe un arco hacia abajo para llegar a los brazos de Jane. En este punto, su liana forma un ángulo de 30° con la vertical. Calcule la rapidez de Tarzán justo antes de llegar a donde está Jane para determinar si la abrazará tiernamente o la ti- rará de la rama. Puede hacer caso omiso de la resistencia del aire y la masa de la liana. 

TEMA 6

6.3. Un obrero empuja horizontalmente una caja de 30.0 kg una dis- tancia de 4.5 m en un piso plano, con velocidad constante. El coefi- ciente de fricción cinética entre el piso y la caja es de 0.25. a) ¿Qué magnitud de fuerza debe aplicar el obrero? b) ¿Cuánto trabajo efectúa dicha fuerza sobre la caja? c) ¿Cuánto trabajo efectúa la fricción so- bre la caja? d) ¿Cuánto trabajo realiza la fuerza normal sobre la caja? ¿Yla gravedad? e) ¿Qué trabajo total se efectúa sobre la caja?

6.17. Imagine que pertenece a la Cuadrilla de Rescate Alpino y debe proyectar hacia arriba una caja de suministros por una pendiente de ángulo constante a, de modo que llegue a un esquiador varado que está una distancia vertical h sobre la base de la pendiente. La pen- diente es resbalosa, pero hay cierta fricción presente, con coeficiente de fricción cinética mk. Use el teorema trabajo-energía para calcular la rapidez mínima que debe impartir a la caja en la base de la pendien- te para que llegue al esquiador. Exprese su respuesta en términos de g, h, mk y a.

6.49. Trabajarcomo caballo. Imagine que usted trabaja levantando cajas de 30 kg una distancia vertical de 0.90 m del suelo a un camión. a) ¿Cuántas cajas tendría que cargar en el camión en 1 min, para que su gasto medio de potencia invertido en levantar las cajas fuera de 0.50 hp? b) ¿Ypara que fuera de 100 W?

TEMA 7

7.6. Una caja de masa M parte del reposo en la cima de una rampa sin fricción inclinada con un ángulo a sobre la horizontal. Calcule su rapi- dez en la base de la rampa, una distancia d desde donde inició. Obten- ga la respuesta de dos maneras: a) Tome el nivel donde la energía potencial es cero como la base de la rampa con la dirección 1y hacia arriba. b) Tome el nivel cero para la energía potencial como la cima de la rampa con la dirección 1y hacia arriba. c) ¿Por qué no se tomó en cuenta la fuerza normal en la solución?  (INSEGURA)                                                                      

                         

7.56. Un cohete de 1500 kg se lanza con una rapidez inicial ascenden- te de 50.0 m>s. Para ayudar a los motores, los ingenieros lo lanzarán desde el reposo sobre una rampa que se eleva 53° por arriba de la hori- zontal (figura 7.37). En la base, la rampa da vuelta hacia arriba y lanza el cohete verticalmente. Los motores proporcionan un empuje hacia delante constante de 2000 N, y la fricción con la superficie de la rampa es una constante de 500 N. ¿Qué tan lejos de la base de la rampa debe- ría empezar el cohete, medido a lo largo de la superficie de la rampa?

EJERCICIO

Últimos literales no seguros

DINÁMICA DEL MOVIMIENTO CIRCULAR

5.51. En la autopista un automóvil de 1125 kg y una camioneta de 2250 kg se acercan a una curva que tiene un radio de 225 m. a) ¿Con qué ángulo el ingeniero reponsable debería peraltar esta curva, de mo- do que los vehículos que viajen a 65.0 mi>h puedan tomarla con se- guridad, sin que importe la condición de sus neumáticos? ¿Un camión pesado debería ir más lento que un auto más ligero? b) ¿Cuándo el auto y la camioneta toman la curva a 65.0 mi>h, encuentre la fuerza normal sobre cada uno debida a la superficie de la autopista.

5.52. El “columpio gigante” de una feria local consiste en un eje verti- cal central con varios brazos horizontales unidos a su extremo superior (figura 5.57). Cada brazo sostiene un asiento suspendido de un cable de 5.00 m, sujeto al brazo en un punto a 3.00 m del eje central. a) Calcule el tiempo de una revolución del columpio, si el cable forma un ángulo de 30.08 con la vertical. b) ¿El ángulo depende del peso del pasajero para una rapidez de giro dada?

Una curva de R=170m en una masade 1350kg con un coheficiente de rozamiento de 0,17 y angulo de 13°. Cual seria su velocidad?

TEMA 5

EJERCICIOS-TEMA 5

5.38 Fricción de rodamiento. Dos neumáticos de bicicleta se po- nen a rodar con la misma rapidez inicial de 3.50 m>s en un camino largo y recto, y se mide la distancia que viaja cada una antes de que su rapidez se reduzca a la mitad. Un neumático se infló a una presión de 40 psi y avanzó 18.1 m; el otro tiene 105 psi y avanzó 92.9 m. ¿Cuánto vale el coeficiente de fricción de rodamiento mr para cada uno? Suponga que la fuerza horizontal neta sólo se debe a la fric- ción de rodamiento.

5.69. Salto volador de una pulga. Una película de alta velocidad (3500 cuadros>segundo) produjo ciertos datos del salto de una pulga de 210 mg, que permitieron trazar la gráfica de aceleración del in- secto en función del tiempo de la figura 5.66. La pulga tenía unos 2 mm de longitud y saltó con un ángulo de despegue casi vertical. Haga mediciones en la gráfica que le permitan contestar las siguientes preguntas. a) ¿Qué fuerza externa neta inicial actúa sobre la pulga? Compárela con el peso de la pulga. b) ¿Qué fuerza externa neta máxima actúa sobre la pulga que salta? ¿Cuándo se presenta esa fuerza máxima? c) Según la gráfica, ¿qué rapidez máxima alcanzó la pulga?

5.70. Un cohete de 25,000 kg despega verticalmente de la superficie terrestre con aceleración constante. Durante el movimiento considera- do en este problema, suponga que g se mantiene constante (véase el capítulo 12). Dentro del cohete, un instrumento de 15.0 N cuelga de un alambre que resiste una tensión máxima de 35.0 N. a) Determine el tiempo mínimo en que el cohete puede alcanzar la barrera del sonido (330 m>s) sin romper el alambre, y el empuje vertical máximo de los motores del cohete en tales condiciones. b) ¿A qué altura sobre la su- perficie terrestre está el cohete cuando rompe la barrera del sonido?

ELOGIO DEL DESEQUILIBRIO

ELOGIO DEL DESEQUILIBRIO

a)     Escriba 3 afirmaciones del capítulo que te parece importantes

*La vida de todos los organismos depende de que sepan interpretar la realidad que habitan

* La subsistencia es transitoria, los organismos tienen edad acotada

* El progreso depende de la incorporación de nuevos conocimientos, nuevas técnicas, pero también de la depuración de errores, falsas concepciones

b)     2 Preguntas que te haces al leer el texto

Estas preguntas me las hago yo misma..

*Si, nuestra estrategia para sobrevivir depende de nuestro conocimiento con la investigación y la ciencia porque nos detenemos a evolucionar o aprender?

c)      1 idea con la que no estés de acuerdo o precise una mayor clarificación

Todo organismo sobrevive si interpreta la realidad correctamente, pienso que para nosotros poder sobrevivir tenemos que pasar por esa realidad no imaginarla o interpretarla ya que la herramienta por excelencia del hombre es la capacidad de conocer, es decir a través de experiencias podemos vivir la realidad.

EJERCICIOS-TEMA 5

5.39. Ruedas. Suponga que determina que se requiere una fuerza horizontal de 160 N, para deslizar una caja con rapidez constante por la superficie de un piso nivelado. El coeficiente de fricción estática es de 0.52 y el coeficiente de fricción cinética es de 0.47. Si coloca la caja en una plataforma rodante con masa de 5.3 kg y coeficiente de fricción de rodamiento de 0.018, ¿qué aceleración horizontal impri- mirá esa fuerza de 160 N?

5.68 Un lavaventanas empuja ha- cia arriba su cepillo sobre una ven- tana vertical, con rapidez constan- te, aplicando una fuerza (figura 5.65). El cepillo pesa 12.0 N y el coeficiente de fricción cinética es mk 5 0.150. Calcule a) la magnitud de la fuerza y b) la fuerza normal ejercida por la ventana sobre el cepillo.

5.71. Una persona de 72 kg está parada sobre una báscula de baño en el elevador de un rascacielos. El elevador parte del reposo y asciende con una rapidez que varía con el tiempo según v(t) 5 (3.0 m>s2)t 1 (0.20 m>s3)t2. En 0 00t 4.0 s, ¿qué valor marca la báscula? 

(Indesisa)

EJERCICIOS

EJERCICIOS

En Física las palabras y las fórmulas están conectadas con el mundo real.