7/24/2019 examen8 1C 14-15

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FSICA Y QUMICA 1 BACHILLERATO. SOLUCIN EXAMEN 8: ENERGANOMBRE: GRUPO:1C FECHA:08/06/2015

P1 Dos de las siguientes afirmaciones son falsas. Encuntralas y justifica tu eleccin: (2p)a) Si un mvil cambia su velocidad, en mdulo, tiene aceleracin.b) Un objeto que posee velocidad, posee tambin aceleracin.c) En un movimiento en el que la velocidad cambia de direccin, hay aceleracin tangencial.d) Si hay aceleracin normal y tangencial, quiere decir que cambian el valor y la direccin de la velocidad.

Solucin

Son falsas las afirmaciones b y c.

Dado que adv/dt, si un objeto tiene velocidad, pero su velocidad es constante, no poseer aceleracin.Dado que atgdv/dt, si un objeto cambia de direccin, pero el mdulo de su velocidad es constante, no tendr aceleracintangencial.

P2 Un mvil que parte del reposo sigue una trayectoria circular de 3,0 m de radio con una aceleracin angular constante de rad/s2. (2p)a) Cunto tiempo tarda en dar una vuelta entera?

b) Qu distancia recorre en ese tiempo?c) Cul es la velocidad angular del mvil cuando t = 0,5 s?d) Cunto vale la aceleracin tangencial y normal en ese instante?

Solucin

a) El mvil describe un MCUA. De las ecuaciones de este movimiento (se elige 0= 0, 0= 0):

s2,0tt2

1t002t

2

1t 2200t

b) m18,8m623Rs 0,5t0,5t

c) rad/s1,60,500,5t 00,5t0t

d) 222

0,5tn

2

ttg

m/s7,43,01,6R0,5)(tam/s9,43,0Ra

P3 Una bloque de 2,0 kg de masa descansa sobre un plano inclinado 40 con la horizontal. Dichamasa es aguantada por un muelle de constante elstica 10 N/m y longitud en reposo 50 cm. Si lalongitud del muelle en estas condiciones es de 73 cm, determinar el valor de la fuerza derozamiento que acta entre la masa y el plano. (3 p)

Solucin

Ptg= 20 sen 40 = 12,9 NPn= 20 cos 40 = 15,3 N

El bloque se encuentra sometido a tres fuerzas: la de la Tierra, la del muelle y la del suelo. Elbloque permanece en reposo. De la ecuacin fundamental de la dinmica:

N10,6F

0F2,312,9

N2,30,50)(0,7310LK F

0PFamF

0FFPamFamF

roz

roz

M

NNnn

rozMtgtgtg

P4 Desde una altura de 3,0 m se deja caer un cuerpo de 500 g sobre un muelle vertical de constante recuperadora 30 N/m. (3p)a) Qu velocidad tiene el cuerpo en el momento de chocar con el muelle?b) Cul es la mxima compresin del muelle?

Solucin

P

FS

FM

Ptg Pn

FN

Froz

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a) Sea A el instante en que el cuerpo se deja caer y B el instante en que el muelleestablece contacto con el muelle. Sobre el cuerpo se ejercen una nica fuerza, el

peso, que es conservativa. Se elige el extremo del muelle como h 0. Por lo tanto,aplicando el teorema del trabajo y las energas:

m/s7,7v00v0,5002

1

003,0100,5000

(B)E(B)E(B)EW(A)E(A)E(A)E

B

2

B

PePgCconsnoAB,PePgC

b) Sea B el instante en que el cuerpo contacta con el muelle y C el instante en que el muelle alcanza su mximacompresin (origen de alturas). Sobre el cuerpo se ejercen dos fuerzas, ambas conservativas; la de la Tierray la del muelle. Por lo tanto, aplicando el teorema del trabajo y las energas entre los instantes B y C:

m1,18L015L5,0L15L302

10000L100,5007,70,500

2

1

(C)E(C)E(C)EW(B)E(B)E(B)E

222

PePgCconsnoBC,PePgC

L

3,0 m

C

A

B