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Problemas de revisión para el Segundo Parcial
1) La Figura 1 representa dos bloques (A y B) que están unidos por una cuerda inextensible que pasa por dos
poleas. Una fuerza F de 158 N es aplicada sobre el Bloque A, haciendo que los bloques se aceleren a razón de
2,0 m/s2. En estas condiciones, la tensión en la cuerda que une los bloques A y B es igual a 69 N. Considere que
las masas de las cuerdas y las poleas son insignificantes, que las poleas giran libremente sin rozamiento, que el
coeficiente de roce cinético entre el Bloque A y la superficie horizontal es 0,25 y que se desprecia el
rozamiento del bloque B con el plano inclinado.
a) Realizar los diagramas de cuerpo libre de cada bloque.
b) Calcular la masa del bloque A.
c) Calcular la masa del bloque B.
a
B
F
= 30°
= 30°
A
Figura 1
2) En la Figura 2 se representa una pista con un tramo inicial plano y horizontal y un tramo final de pendiente
variable. El único tramo de la pista en que hay fricción es el tramo horizontal 2-3 de 10 metros de longitud. Al
inicio de la pista hay un resorte, cuya constante elástica es 4000 N/m, con un extremo fijo a una pared y el otro
extremo en contacto con un bloque de 10 kg de masa. El resorte esta inicialmente comprimido y al ser
liberado, transfiere totalmente su energía elástica al bloque. El bloque se desliza por la pista pasando por el
punto 2 con una rapidez de 8,0 m/s y por el punto 3 con una rapidez de 6,0 m/s. El bloque continua su
movimiento por la pista hasta detenerse en el punto 4.
a) Calcula cuanto estaba comprimido el resorte.
b) Calcula el coeficiente de fricción cinético en el tramo 2-3.
c) Calcula a qué altura h se encuentra el punto 4 respecto del tramo horizontal de la pista.
v4 = 0
4
h
10 m
1
v2 = 8,0 m/s
v3 = 6,0 m/s
3
2
Figura 2
3) La esfera de la Figura 3 de 1,00 kg se encuentra sujeta
al extremo de un hilo de masa despreciable de 1,25 m de
longitud. Se la suelta desde la posición A y cuando pasa
por la posición B posee una rapidez de 3,00 m/s, en ese
instante se corta el hilo de modo que cae al suelo en C.
Despreciar el rozamiento
a) Calcula la altura hA.
b) Calcula la tensión de la cuerda en la posición B.
c) Calcula el alcance d.
A
hA
B vB = 3,00 m/s
60,0 cm
C
d
1
Figura 3
4) En la Figura 4 se muestra un sistema de dos bloques unidos por una cuerda que se están moviendo hacia
arriba por la acción de una fuerza F. La tensión T de la cuerda que une ambos bloques es de 32 N, la
aceleración hacia arriba es igual a 6,2 m/s2 y la masa del bloque A es de 3,0 kg.
a) Realizar los diagramas de cuerpo libre de A y B.
b) Calcular la masa del bloque B.
c) Calcular el módulo de la fuerza F.
5) En la Figura 5:
 Un bloque de 500 g, apoyado a un resorte, descansa en reposo sobre una pista sin fricción, que consta de
dos tramos horizontales (A-B y E-F) y un tramo con pendiente variable (B-C-D-E).
 El resorte, que está comprimido 25,0 mm, se libera y su energía elástica se transfiere totalmente al bloque.
 Al pasar por el punto B, la velocidad del bloque es 1,50 m/s y al pasar por el punto E, su velocidad es 2,50
m/s.
a) Calcule el valor de la constante elástica del resorte.
b) Calcule el desnivel (h) entre los tramos A-B y E-F.
c) Calcule la fuerza que habría que aplicarle al bloque para frenarlo en el tramo E-F, de 50,0 cm de
longitud
F
A
T
A
D
B
h
C
B
E
Figura 5
F
Figura 4
6) En el “columpio gigante” de la Figura 6, el asiento está conectado a
dos cables, como se indica en la Figura 1, uno de los cuales es horizontal.
El asiento gira en un círculo horizontal a una velocidad de 32,0 rpm.
Calcula la tensión en cada cable, si el asiento pesa 255 N y una persona de
825 N está sentada en él.
A
o
36,87

7) Un cuerpo de 2,00 kg de masa atado al extremo de una cuerda de 50,0
B
cm de longitud describe una circunferencia situada en un plano vertical. Si
7,50 m
la velocidad en el punto más alto es de 5,00 m/s, hallar la tensión de la
cuerda:
Figura 6
a) En el punto más alto de la trayectoria;
b) En el punto más bajo;
c) En un punto de la trayectoria al mismo nivel que el centro de la circunferencia;
8) El bloque A se mueve con una rapidez igual a 4,0 m/s de manera que choca horizontalmente con una esfera
B de 5,00 kg que pende de una cuerda de masa despreciable y 100 cm de largo como muestra la Figura 7.
Como resultado de la colisión la esfera B adquiere una rapidez igual a 3,0 m/s y el bloque A retrocede con una
rapidez igual a 1,0 m/s.
a) Calcula la masa del bloque A.
b) Calcula la altura h que alcanza la esfera B cuando se detiene.
c) Calcula el coeficiente de restitución.
d) ¿El choque es elástico?
e) Calcula el valor de la tensión de la cuerda un instante después del choque.
2
ANTES DEL CHOQUE
DESPUÉS DEL CHOQUE
L = 100 cm
vA1= 4,0 m/s
A
vB1 = 0
vB2 = 3,0 m/s
vA2 = 1,0 m/s
B
A
h
B
Figura 7
9) La Figura 8 muestra un bloque de 200 g
que se desplaza por una pista que tiene un
A
vA = 0
tramo descendente y un tramo horizontal. El
bloque parte del reposo de la posición A y
hA
alcanza una rapidez de 10 m/s en el punto B.
20,0 m
El único tramo de la pista que tiene
rozamiento es el tramo horizontal BC de
B
C
20,0 m de longitud.
Figura 8
a) Calcula la altura hA.
b) Calcula el coeficiente de rozamiento
cinético del tramo horizontal BC, si el bloque se detiene en el punto C.
c) ¿La energía mecánica del bloque en posición C es igual que en la posición A? Explique por qué
10) Una bala A de 10,0 g choca y queda empotrada
vA
A
en un bloque de madera B de masa 800 g, apoyado
sobre una superficie horizontal sin fricción, en la
forma que indica la Figura 9. La velocidad después
del impacto del bloque B y la bala A es igual a 4,00
m/s. La constante elástica del resorte es igual a 100
N/m.
a) Calcula la velocidad inicial del proyectil.
b) Calcula el impulso que recibe el Bloque B durante la colisión.
c) Calcula la distanca x que se comprime el resorte.
B
x
Figura 9
11) La Figura 10 representa un carrito (A), de 500 g, que se mueve hacia la derecha con una velocidad de
1,2 m/s sobre una pista horizontal y otro carrito (B), de 250 g, que se encuentra en reposo.
a) Calcula el coeficiente de restitución si después de producirse la colisión entre los carritos el carrito B
adquiere una velocidad de 1,6 m/s.
b) ¿El choque es elástico?
b) Calcula la velocidad con que se moverían los carritos si quedaran unidos al chocar.
ANTES DEL
CHOQUE:
A
DESPUES DEL
CHOQUE:
A
vA1 = 1,2 m/s
B
vB1 = 0
vB2 = 1,6 m/s
¿vA2?
B
Figura 10
3
12) Dos bloques unidos mediante una cuerda de masa
despreciable son arrastrados por una fuerza F que forma un
ángulo  = 36,9ocon respecto a la horizontal como muestra la
T
A
B
Figura 11. Suponga que la magnitud de la aceleración es igual
2
a 2,55 m/s , F = 100 N, la Tensión de la cuerda T= 40 N y el
coeficiente de rozamiento cinético entre cada bloque y la
Figura 11
superficie es igual a 0,25.
a) Dibujar el diagrama de cuerpo libre para cada
bloque.
b) Calcula la masa de A.
c) Calcula la masa de B.
d) Calcula el trabajo que realiza de la fuerza F cuando los bloques se desplazan 1,2 m.
F

13) La Figura 12 muestra un bloque A, que se mueve hacia la derecha con una rapidez de 4,0 m/s, y choca
contra un bloque B que se encuentra en reposo (mA = 2,0 kg y mB = 1,2 kg). Después del choque, el bloque B
se mueve hacia la derecha con una rapidez igual a 5,0 m/s.
a) Calcula la rapidez del bloque A después del choque y determine en qué dirección se mueve.
b) Calcula la energía cinética antes y después del choque.
c) ¿El choque es elástico o inelástico?
ANTES DEL CHOQUE
vA1 = 4,0 m/s
DESPUES DEL CHOQUE
¿vA2 ?
vB1 = 0
A
vB2 = 5,0 m/s
A
B
B
Figura 12
14) La Figura 13 muestra un bloque de 200 g que se desplaza por una pista que tiene un tramo descendente,
un tramo horizontal y otro ascendente. El bloque parte del reposo de la posición A y alcanza una rapidez de 10
m/s en el punto B. El único tramo de la pista que tiene rozamiento es el tramo horizontal BC de 10,0 m de
longitud.
a) Calcula la altura hA.
b) Calcula el coeficiente de rozamiento cinético del tramo horizontal BC, si el bloque se detiene en el
punto D a una altura hD = 2,60 m.
c) ¿La energía mecánica del bloque en posición D es igual que en la posición A? Explique por qué
A
vA = 0
vD = 0
D
hA
10,0 m
B
hD = 2,60 m
C
Figura 13
4