Leyes de Newton Vi

 

F SICA  AULA: INTEGRAL

Tema: DINÁMICA CIRCUNFERENCIAL 

1.

La esfera de 0,1 kg gira en un plano horizontal liso, de tal manera que la cuerda barre 10 rad en

 N/cm al eje vertical. Si el sistema gira con rapidez angular constante de 5 rad/s y la esfera

cada segundo. Determine el módulo de la tensión en la cuerda.

está a 10cm de  P , determine la deformación del resorte. A) 0,2 cm B) 0,5 cm C) 0,6 cm

A) 4 N D) 10 N

B) 5N E) 12 N

C) 6 N

D) 0,7 cm E) 0,8 cm

2.

La esfera de 2 kg es lanzada de  A con 4m/s de tal forma que pasa por  B con 6 m/s. Calcule el módulo de las fuerzas de tensión en los puntos A y B, respectivamente. (  g  g  =  = 10 m/s 2).

5.

El sistema mostrado gira con rapidez angular

constante (ω = 4 rad/s). Determine el módulo de

la tensión en la cuerda. Desprecie el rozamiento ( M   M collarín  = 10 m/s 2). collarín = 2 kg; g  =

A) 30 N; 50 N A) 12 N B) 32 N; 92 N B) 14 N C) 40 N; 50 N C) 16 N D) 16 N; 28 N D) 18 N E) 25 N; 60 N E) 20 N 3.

La tal esfera de de 2que kg es lanzada como com m uestra, de forma pasa por  Atal y B cono se √5muestra,  m/s y5 m/s, respectivamente. Determine el módulo de la tensión de la cuerda en los puntos  A y B. (  g   = g  = 2 10 m/s )

A) 18 N; 30 N

6.

El sistema está girando uniformemente con una

rapidez angular ω. La longitud natural de cada resorte es de 0,9 m y en la figura cada resorte está deformado 10 cm. Despreciando todo tipo de rozamiento, determine w. ( K  =   = 5 N/cm; m = 1 kg)

B) 18 N; 20 N A) 2 rad/s C) 20 N; 32 N B) 5 rad/s D) 25 N; 50 N C) 10 rad/s E) 5 N; 15 N D) 15 rad/s 4.

En el sistema mostrado, la esfera lisa es de 0,2 kg y está unida mediante un resorte r esorte de rigidez 10

E) 20 rad/s

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7.

El bloque de 2 kg pasa por la posición posición más baja de la superficie áspera con 2 m/s. Determine el módulo de la reacción del piso en dicha  posición. (  g  g  =  = 10 m/s2).

A) 30 N; 50 N C) 40 N; 50 N E) 25 N, 60 N A) 20 N D) 38 N 8.

B) 28 N E) 35 N

C) 21 N

La gráfica muestra una esfera atada a una cuerda fija en O, girando en una trayectoria circunferencial. Indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones, respecto a la esfera.

B) 32 N; 92 N D) 16 N; 28 N

10. El bloque de 2 kg pasa por por la posición más baja de la superficie esférica áspera con 2 m/s. Determine el módulo de la reacción del piso en dicha posición. ( g  =  = 10 m/s 2).

A) 20 N D) 38 N

B) 28 N E) 35 N

C) 21 N

11. En el instante mostrado, el bloque de 5 kg  presenta una rapidez de 20 m/s. ¿Qué módulo tiene la reacción de la superficie sobre el bloque en dicho instante? (  g   = 10 m/s2). g  =

  I.

Cuando por A , la tensión la cuerda tiene el pasa mismo valor que suenfuerza de gravedad. II. II.   La fuerza centrípeta en  A apunta hacia abajo. III.   Cuando pasa por A la tensión es menor que III. en B.

A) VVF D) VVV 9.

B) FFF E) FVF

C) FVV

La esfera de 2 kg es lanzada de  A con 4 m/s de tal forma que pasa por  B con 6 m/s. Calcule las fuerzas de tensión en los puntos  A y  B, respectivamente. g  =  = 10 m/s 2).

A) 400 N D) 475 N

B) 125 N E) 500 N

C) 225 N

12. Un automóvil de 500 kg recorre con una rapidez rapidez constante de 15 m/s un camino montañoso. Los radios de curvatura en los puntos  A y  B son 50 m y 30 m, respectivamente. Determine el módulo de la fuerza normal del camino sobre el auto en A y B. (  g   = 10 m/s 2). g  =

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de los resortes cuando la rapidez angular sea de 10 rad/s. (m = 200 g; K  =  = 100 N/m; g  =  = 10 m/s2) A) 6 cm B) 7 cm C) 8 cm A) 4250 2750 N; N; 5750 8750 N N C) E) 3250 N; 5650 N

B) 2250 D) 1250 N; N; 2750 3250 N N

D) 9 cm E) 10 cm

13. Una esfera de 5 kg es dejada en libertad; cuando cuando  pasa por las posiciones  A y  B  presenta una

rapidez de 4 m/s y √10 m/s, respectivamente. ¿Qué diferencia de tensiones experimenta la cuerda cuando la esfera pasa por dichas  posiciones? (  g  g  =  = 10 m/s2).

A) 50 N D) 80 N

B) 60 N E) 90 N

16. El bloque pequeño se encuentra girando tal como se muestra. Determine la máxima rapidez angular que debe tener el bloque para que no logre resbalar. (  g  g  =  = 10 m/s2).

C) 45 N

14. Dos bloques pequeños de igual masa (m) se atan a dos cuerdas de igual longitud, tal como se muestra, y se mueven sobre un piso horizontal liso con rapidez constante. Determine la relación rela ción entre los módulos de las tensiones en las cuerdas.

A) 1 rad/s D) 4 rad/s

B) 2 rad/s E) 5 rad/s

C) 3 rad/s

17. La esfera de 2 kg pasa por A y B con rapidez de 6 m/s y 4 m/s, respectivamente. Determine en cuánto es mayor el módulo de la reacción en A respecto de B.

A) 1/2 B) 3/4 C) 5/3 D) 3/5 E) 2/3 15. Los resortes idénticos que se encuentran unidos al collarín y que pueden deslizar por la barra lisa se encuentran sin deformar. Si se empieza a rotar el sistema, de tal manera que la rapidez angular aumente lentamente, determine la deformación

A) 62 N D) 60 N

B) 40 N E) 52 N

C) 50 N

18. El sistema mostrado se encuentra rotando con rapidez angular constante de 1 rad/s. En cuánto

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se podría incrementar como máximo la rapidez angular de manera que el resorte no incremente su deformación. El resorte tiene una longitud natural de 42 cm. (m = 5 kg; K = 4 N/cm; g = 10 m/s2)

A) 0,5 rad/s D) 1,6 rad/s

B) 0,8 rad/s E) 2,0 rad/s

A) 1 rad/s D) 5 rad/s

C) 1,0 rad/s

B) 2 rad/s E) 10 rad/s

C) 4 rad/s

19. Cuando el bloque pasa por por A experimenta una aceleración horizontal de 5 m/s2. Determine el coeficiente de rozamiento entre la superficie cilíndrica y el bloque pequeño en dicho instante. 2

(g = 10 m/s )

A) 2/11 D) 6/13

B) 4/11 E) 3/8

C) 5/13

20. El pequeño bloque se encuentra sobre una superficie esférica y a punto de resbalar. El sistema se encuentra inicialmente en reposo. Luego, el sistema comienza a rotar, lentamente, alrededor del eje Y, determine cuál debe ser la rapidez angular para que no haya tendencia a resbalar del bloque sobre la superficie. (g = 10 m/s2)

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