Curso de Preparación Universitaria: Física Guía de Problemas No 1 ...
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Problema 18: Una caja <strong>de</strong> 30 kg se <strong>de</strong>sliza sobre una superficie horizontal con rozamiento, cuyo coeficiente dinámico es<br />
0.40, hasta chocar con un resorte horizontal <strong>de</strong> masa <strong>de</strong>spreciable, cuya constante elástica es 7200 N/m y que se comprime<br />
0.5 m <strong>de</strong>s<strong>de</strong> su posición inicial no <strong>de</strong>formada. Calcular la velocidad con que la caja choca con el resorte, y la que tenía a 10 m<br />
antes <strong>de</strong>l choque.<br />
Problema 19: Se <strong>de</strong>jan caer dos cuerpos, partiendo <strong>de</strong>l reposo, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> una altura h: uno libremente y el otro por un plano<br />
inclinado con rozamiento <strong>de</strong>spreciable. Hacer un esquema <strong>de</strong>l problema y a partir <strong>de</strong> consi<strong>de</strong>raciones energéticas <strong>de</strong>mostrar<br />
que ambos cuerpos llegan al suelo con la misma velocidad.<br />
Problema 20: Un pan <strong>de</strong> jabón mojado se <strong>de</strong>sliza con<br />
rozamiento <strong>de</strong>spreciable <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una bañera vacía,<br />
siguiendo la trayectoria mostrada en la figura, <strong>de</strong> modo<br />
que pasa por el punto A con una velocidad <strong>de</strong> 2 m/s.<br />
a) Determinar con qué velocidad pasará por el punto más<br />
bajo <strong>de</strong> su trayectoria. b) Hallar a qué altura máxima<br />
llegará al otro lado.<br />
Problema 21: Un cuerpo <strong>de</strong> masa 10 kg <strong>de</strong>scien<strong>de</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
el punto A, partiendo <strong>de</strong>l reposo por un plano inclinado <strong>de</strong><br />
7 m <strong>de</strong> altura y 14 m <strong>de</strong> longitud. En los primeros 10 m<br />
(tramo AB) el rozamiento es <strong>de</strong>spreciable, en tanto que en<br />
los últimos 4 m (tramo BC) actúa una fuerza <strong>de</strong><br />
rozamiento que hace que el cuerpo se mueva con<br />
velocidad constante. A partir <strong>de</strong> consi<strong>de</strong>raciones<br />
energéticas, hallar:<br />
a) el coeficiente <strong>de</strong> rozamiento dinámico en el tramo BC.<br />
b) la velocidad con que el cuerpo llega a la base (punto<br />
C). c) cómo se modifican los resultados anteriores si la<br />
masa <strong>de</strong>l objeto fuera la mitad.<br />
Problema 22: Un cajón <strong>de</strong> 200 kg, lanzado hacia arriba<br />
por un plano inclinado 37º con una velocidad inicial <strong>de</strong> 9<br />
m/s, tiene aplicada una fuerza horizontal constante <strong>de</strong> 800<br />
N. El coeficiente <strong>de</strong> rozamiento dinámico entre el cajón y<br />
el plano es μd = 0.25. a) A partir <strong>de</strong> un planteo<br />
energético, hallar qué distancia recorre sobre el plano<br />
hasta <strong>de</strong>tenerse. b) Calcular la variación <strong>de</strong> energía<br />
mecánica que sufre en el ascenso. c) Hallar la potencia<br />
instantánea correspondiente a cada una <strong>de</strong> las fuerzas<br />
actuantes, en el punto <strong>de</strong> partida. d) Determinar la<br />
potencia media <strong>de</strong>sarrollada por cada una <strong>de</strong> las fuerzas<br />
durante el ascenso.<br />
<strong>Guía</strong> <strong>de</strong> <strong>Problemas</strong> N o 5: Trabajo y Energía Cinética<br />
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