Solucionario De Examenes De Fisica Ingenieria Umsa

Transcript

PRIMER EXAMEN PARCIAL DE FISICA BASICA I (FIS 100) II/2011 1. Una partícula tiene un movimiento en línea recta de acuerdo con con la ecuación s= 3 2 t -3t -5 estando “s” en metros y “t” en segundos. ¿Cual es el desplazamiento mientras la velocidad varía de 8 m/s a 40m/s? Datos: V1= 8 m/s V=   =ds = (3t2-6t-5)dt ………1 V2= 40m/s V1 en 1 2 8= 3t -6t-5 3t2-6t-13=0 t1= 2.91 s 3t2-6t-45=0 t2= 4.79 s V2 en 1 2 40= 3t -6t-5 t1 en s s1=-5.76 m t2 en s s2= 30.07 m  – s  s  – s 2 1     2. Un automóvil que está detenido en un semáforo acelera a 2.8 m/s 2 al encenderse la luz verde. Tres segundos después, un camión un camión que se mueve con rapidez constante de 90 Km/h rebasa al automóvil. El automóvil acelera hasta alcanzar la velocidad de 180 Km/h y luego continúa con esta velocidad ¿cuánto tempo pasa desde que se enciende la luz verde hasta que el automóvil rebasa al camión? Datos: V máxima=180 Km/h V camión =90 Km/h V máxima=30 m/s V camión=25 m/s t1= 3 s a automovil=2.8 m/ s 2 t1 para el auto: V1= 8.4 m/s2 Vf a= vo a+ aa*t1 Vc 1 2 3 Va da xa xa dc Para el movil: Vmax= v1 + a1*tmax tmax=     =    tmax    tmax= 7.7 s Luego: xa= va*tmax + ½* a1*t²max xc= vc*tmax xa= 148 m xc= 193 m Del grafico: da= dc + xc -xa……………1 da= va*tmax…………………2 da= vc*t …………………..3 2 ,3 en 1: Vmax *t= vc *t + xc-xa     t= t= 9 s 3. Una particula describe la trayectoria y=4x 2 estando x e y expresado en metros . La componente en el eje de abscisas es constante y vale 2 m/s sabiendo que x=y=0 cuando t=0, hállese las ecuaciones del vector posición r  , el vector velocidad v y el vector aceleración a en función del tiempo. Datos: y=4x2 ∫  ∫  vx =2 vx =2 m/s r =2t i + 16 t2 j vector posición: v= 2i + 32 t j a= 32 j 4. De un canon fueron disparados dos proyectiles seguidos con una velocidad v0=250 m/s el primero formando un ángulo con la horizontal y el segundo angulo . Despreciando la resistencia del aire, hallar el intervalo de tiempo entre los disparos que asegure que los proyectiles choquen.   VA 60° 45° VB      y=v *sen   *t – ½ g*t = v *sen  (t-t) – ½ g*(t-t) ……..2 X= v0*cos  *t=v0*cos (t- t)……..1 0 de 1:  ……..3   t= 3 en 2:  =11s t=   2 0 2 PRIMER EXAMEN PARCIAL DE FISICA BASICA I (FIS 100) I/2012 1. A VA B Vb C Vc Datos: Sumando las fuerzas producidas por A y C no tomando en cuenta la de B por tener velocidad constante: Σ Fd=W A + WB + Wc - m A *a A +mc*ac=TD TD= C 2. R 2R A V 3R Em a=Emc ½ m va2= 2 R m g + ½ mv c2 ½ va2= 2 R g + ½ v c2…….1 B D.C.L para hallar v c Σ Fc=mac mg + Nc =m (vc2/R) W vc2=gR…….2 2 en 1 ½ v A2= 2 R g + ½ gR vA=   Calculo del tiempo empleado para el descenso desde el punto C: En el eje y: 2R= v0 t + ½ g t 2 t=   …………..3 En el eje x: Vc=   ………..4 3 y 2 en 4:  =   √   x=  3. C B A h 45° d Nc Datos: Balance de energía para A: ma= 40 kg E0A=Ef A mb=16 kg m Agh = dFr A + dFrB ………1 mc=12 Kg d= 0.5 m D.C.L para B h= 0.35 m T T – WBsen45°=m Ba…….2 NB a NB=Nc+ WBcos45°……...3 Nc FrB= μ ( Nc+ WBcos45°)…...4 45° WB D.C.L para C NC Nc= WC cos45° Nc=83.24 N Frc= μ Nc 45° WC D.C.L. para A T NA a NB N A=NB+ W Acos45°……...5 3 en 5: N A= Nc+ WBcos45°+ W Acos45° 45° WA FrA= μ N A FrA= μ (Nc+ WBcos45°+ W Acos45°)….6 6 y 4 en 1: m Agh = dμ ( Nc+ WBcos45°+ Nc+ WBcos45°+ W Acos45°)        μ= μ=0.412 4. 150 lb 75 lb xA XB XB A B xA XB D.C.L para A NA 2T=m Aa A…….1 T T WA D.C.L para B NB 3T P – 3T= m aB......2 P WB Para las aceleraciones: 3 XB + 2X A =l 3 XB + 2X A =0 3 XB + 2X A =0 3 aB=2 a A.......3 1y2: P- 3/2m Aa A=mBaB P- 3/2m Aa A=2/3 mBa A P= a A( 2/3 mB +3/2 m A)……4 Hallando las masas: m A= W A/g m A= 4.65 slug mB= WB/g mB= 2.32 slug m A y mB en 4:       a A= aB=2/3 a A aA= 7.04 ft/s2 aB=4.69 ft/s2 SEGUNDO EXAMEN DE FISICA I PARCIAL II/2011 1. Para el sistema de la figura hallar la aceleración del bloque cuya masa es 2m. 2m A m 3m Calculo de la masa equivalente para el sistema de poleas :   Meq= Meq m Meq=3m 3m Para el bloque 2m: T= 2ma 4T= 8ma……………..1 Para Meq: Meqg – T2 = Meqae ……………..2 T2=2T1................3 T1=2T…………….4 3 en 4: T2=4T…………5 a= 4aeq aeq = ¼ a…………6 Comb. 5 en 2: Meqg -4T= Meq aeq………………7 Suamando 1 y 7: Meq g=8ma+ Meq aeq 3mg = 8ma + 3m a eq 3g = 8a + 3 aeq………………………8 6 y 8: 3g = 8a + ¾ a a=    a=3.36 m/s 2 2. Un marco rectangular de masa M=5 Kg del que cuelga una plomada de masa m=1kg desliza por un plano inclinado como se muestra en la figura. Una vez iniciado el movimiento la plomada se estabiliza formando un cierto ángulo respecto a la vertical. Calcular: El ángulo que forma la cuerda de loa plomada respecto a la vertical si existe rozamiento entre las superficies μ= 0.3. θ 30°