Ejercicios de Fisica 27 de Mayo Entrega

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil

“EJERCICIOS RESUELTO DE FÍSICA” (5.67 – 5.72) ASGNATURA

:

Física I

DOCENTE

:

Prof. LOZANO RODRIGUEZ, Jorge Luis.

INTEGRANTES

:

MICHCA HUAYLLANI, Rubén.

SEMESTRE

:

I Ayacucho – Perú 2014

EJERCICIOS RESUELTO DE FÍSICA (5.67 – 5.72) 5.67. El bloque A de la figura 5.64 pesa 1.20 N, y el bloque B pesa 3.60 N. El coeficiente de fricción cinética entre todas las superficies es de 0.300. Determine la magnitud de la fuerza horizontal ⃗ necesaria para arrastrar el bloque B hacia la izquierda con rapidez constante, a) Si A descansa sobre B y se mueve con él (figura 5.64a); y b) si A no se mueve (figura 5.64b).

Solución ⃗  D.C.L del Bloque A nA

fkA

D.C.L del Bloque B n

T

fkB

F fk wB

wA

∑

∑

nB

∑

∑

∑

5.68. Un lavaventanas empuja hacia arriba su cepillo sobre una ventana vertical, con rapidez constante, aplicando una fuerza ⃗ (figura 5.65). El cepillo pesa 12.0 N y el coeficiente de fricción cinética es . Calcule a) la ⃗ magnitud de la fuerza y b) la fuerza normal ejercida por la ventana sobre el cepillo.

Solución  Fsin53.1°

F

n

53.1° Fcos53.1° fk=ukn w

∑⃗

⃗

∑

∑

a)

b)

⃗⃗

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 insecto en función del tiempo de la figura 5.66. (Véase “The Flying Leap of the Flea”, por M. Rothschild et al. En Scientific American de noviembre de 1973.) 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?

Solución a) (

)

b) ( c)

)

5.70. Un cohete de 25,000 kg despega verticalmente de la superficie terrestre con aceleración constante. Durante el movimiento considerado 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 superficie terrestre está el cohete cuando rompe la barrera del sonido? Solución  T a

mg

∑⃗

⃗

a) (

∑

)

(

)

b)

(

)

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 ⁄ ⁄ ¿qué valor marca la báscula? Solución ∑⃗

⃗ ⁄ ⁄

⁄ ⁄

⁄

⁄

⁄

⁄ 5.72. Diseño de elevadores. Imagine que usted está diseñando un elevador para un hospital. La fuerza que el piso del elevador ejercerá sobre un pasajero no debe exceder 1.60 veces el peso del pasajero. El elevador acelera hacia arriba con aceleración constante una distancia de 3.0 m, y luego comienza a frenarse. ¿Qué rapidez máxima alcanza el elevador? Solución  n a

mg

∑⃗

⃗

∑

( √

)