Física 1 – Segundo Parcial – Tema 1 – 07/12/2009 – Prof. Patricia Martinelli Alumno:

Calificación:

Recuerde: Muestre todo el desarrollo de los problemas. Indique explícitamente los sistemas de referencia que adopta en cada problema, realice claramente los diagramas que correspondan y diga las hipótesis que hace en cada caso para justificar las ecuaciones que usa. Puede haber datos que no interesen, si cree que necesita alguno que falta, justifique.

Problema 1: Un cilindro de masa M=12kg y radio R=20cm (ICM=MR2/2), tiene enrollada a su alrededor una cuerda ideal de la cual se tira con una fuerza F de módulo 40N, en la dirección indicada en la figura. El cilindro rueda sin deslizar sobre la superficie horizontal, F arrastrando un bloque de masa m=2kg que está unido a su centro por medio de una segunda cuerda ideal. Entre el M m cilindro y la superficie horizontal existe rozamiento, con R coeficientes de rozamiento estático y dinámico µe=0.3 y µd=0.2, respectivamente. El rozamiento entre el bloque y la superficie es despreciable. Determine la aceleración del centro de masa del cilindro, la aceleración del bloque, la tensión de la cuerda que une ambos cuerpos y la fuerza de rozamiento que actúa sobre el cilindro. Problema 2: Un disco de radio R=10cm y masa M=2kg (ICM=MR2/2), rueda sin resbalar sobre la superficie de un plano inclinado de ángulo α=30°. El centro del v disco está unido por una cuerda a un resorte de longitud natural l0=50cm y constante elástica α k=100N/m, cuyo otro extremo esta unido a una pared, como se muestra en la figura. Considere que la polea, la cuerda y el resorte son ideales. En determinado momento, la longitud del resorte es 60cm y el centro de masa del disco se mueve con una velocidad v de módulo 0.8m/s, en la dirección indicada. Determine la elongación máxima del resorte. Problema 3: Un cuerpo se encontraba en reposo colgando de un techo, sostenido por un resorte ideal de constante elástica k=100N/m y longitud natural l0=60cm. En esas condiciones la longitud del resorte era 80cm. En el instante t=0s, estando el cuerpo el esa posición, se le imprimió al mismo una velocidad hacia abajo de módulo 60cm/s. a) Calcule la masa del cuerpo y determine la frecuencia angular (o pulsación) y el período del movimiento oscilatorio que se tiene para t>0s. b) Obtenga la ecuación de movimiento, escriba las soluciones generales para la posición y la velocidad del cuerpo para todo t>0s y determine la amplitud y la fase inicial del movimiento.