Curso de Preparación Universitaria: Física Guía de Problemas No 1 ...

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