PROBLEMAS PROPUESTOS PARA EL SEGUNDO SEMINARIO DE LOS GRUPOS DE TRABAJO SUJETOS A EVALUACIÓN CONTINUA

Física I - Curso 2012-13

1.- Sobre una masa de 2 kg actúa una fuerza dada por F = 2t i + 6t2 j + 10 k. En el instante t=0 s el vector de posición de la partícula es r0 = 4 i + j y su velocidad viene dada por v0 = 6 i + 2 k. Encuentre la posición y la velocidad en el instante t=2 s. 2.- Un bate de béisbol golpea una pelota de masa 0,15 kg de tal forma que cambia su velocidad de 48 m/s horizontal y hacia el este a 82 m/s horizontal y hacia el oeste, en un intervalo de tiempo de 0,01 s. Calcule la fuerza ejercida por el bate sobre la pelota suponiendo que es uniforme y despreciando otras posibles fuerzas. 3.- Un cuerpo de 5 kg de masa se encuentra en un plano inclinado que forma un ángulo de 30º con la horizontal. El coeficiente de rozamiento estático entre las superficies es 0,2 y el cinético 0,1. Razona si el cuerpo puede deslizar y, en caso afirmativo, calcula la aceleración con la que bajará por el plano. 4.- De los extremos de una polea cuelgan dos masas de 350 g y 250 g, que inicialmente se mantienen a 60 cm del suelo. Si se deja evolucionar libremente el sistema, calcule: a) la velocidad con que llega al suelo la masa mayor; b) la altura máxima a la que llega la masa pequeña y c) la pérdida de energía cuando el sistema vuelve al reposo. 5.- Una cuenta de 72 g de masa se desliza sin rozamiento sobre un alambre circular de 0,93 m de radio, orientado verticalmente. Si la cuenta se suelta desde el reposo cuando el ángulo que forma su vector de posición con la parte positiva del eje X es de 0,87 radianes, calcule el momento cinético que tendrá respecto al centro del aro, considerado éste como el origen del sistema de referencia, cuando pase por el eje X. 6.- Una masa de 10 kg parte del reposo y se mueve bajo la acción de una fuerza F=103t i (F en N si t se mide en s). Calcule el trabajo realizado por la fuerza al cabo de 10 s, y compruebe que es igual a la variación de la energía cinética de la masa. 7.- Una pelota de 0,37 kg de masa se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad de 14 m/s, y alcanza una altura máxima de 8,4 m. a) Qué trabajo realiza la fuerza de rozamiento del aire sobre la pelota, b) suponiendo que el rozamiento del aire realiza el mismo trabajo durante la caída, estime la velocidad de la pelota cuando vuelve al punto de partida. 8.- Un automóvil que pesa 2 toneladas se mueve en dirección este a lo largo de una calle con una velocidad de 40 km/h y choca con un camión que pesa 4 toneladas y atraviesa dicha calle en dirección sur con una velocidad de 15 km/h. Si después del choque quedan acoplados, ¿cuál es el valor y dirección de su velocidad inmediatamente después del choque?