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

Problema 23: Una pesa de 0.3 kg está suspendida del
techo por un hilo de 1 m de longitud. Se la aparta de la
posición de equilibrio hasta que el hilo forme un ángulo
de 37º con la vertical y se lo deja libre. Despreciando los
rozamientos y la masa del hilo, determinar con qué
velocidad pasará por el punto más bajo de la trayectoria, y
la fuerza que soportará el hilo en ese instante. Hallar a qué
distancia mínima del techo llegará al otro lado. Si se
coloca un clavo horizontal, normal al plano de oscilación,
a 50 cm del techo: determinar a qué altura llegará al otro
lado; hallar en qué posición deberá ubicarse el clavo, para
Guía de Problemas N o 5: Trabajo y Energía Cinética
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que la pesa dé una vuelta completa a su alrededor, sin que
el hilo se afloje en ningún momento.
Problema 24: Un resorte de masa despreciable, inicialmente sin deformación, está fijado del techo. Se le cuelga una pesa y
se la deja descender lentamente apoyado en una mano hasta que alcanza el equilibrio, observándose que el resorte se estira
una cantidad d. Se parte ahora de las mismas condiciones iniciales, pero soltando la pesa con velocidad inicial nula. a) ¿Cuál
es la máxima elongación que adquiere el resorte? b) ¿Cuánto es lo máximo que se comprime? c) Graficar la energía
potencial en función de la posición del cuerpo.
Problema 25: El coche de un ascensor, de 400 kg, está en reposo en el primer piso, a 3 m de altura sobre el extremo libre de
un resorte paragolpes cuya constante elástica es 19200 N/m. En esas condiciones se rompe el cable que lo sostiene y
automáticamente actúa un freno de fricción contra las guías que le aplica una fuerza vertical en sentido opuesto a su
desplazamiento, cuyo módulo constante es 1600 N. Hallar: a) La velocidad del coche al llegar al extremo del resorte. b) La
distancia máxima que lo comprimirá. c) La altura máxima que alcanzará luego del primer rebote.
Problema 26: En el esquema de la figura se puede
despreciar la masa de la cuerda y de la polea, así como
todos los rozamientos. El carrito 1 tiene una masa de 80
kg y la del bloque 2 es 20 kg. a) Por consideraciones
energéticas hallar con qué velocidad llegará al piso el
bloque 2 si ambos parten del reposo. b) Si ahora hay
rozamiento entre el carrito 1 y el plano y el coeficiente
dinámico es μd = 0.16, hallar nuevamente con qué
velocidad llega al piso el bloque 2 si también parten del
reposo.
Preguntas
• Responda si las afirmaciones siguientes son Verdaderas o Falsas justificando la respuesta.
a) Para elevar un objeto se hace trabajo de signo opuesto al que se hace cuando se lo baja.