FÍSICA I
DD2
Duración: de 19:00 a 20:30
Suba la solución: hasta las 20:45 con el nombre Sección_MA466_DD2_Grupo N°.pdf
Caso
En la figura se muestra a una esfera de masa 𝑚𝑒 y
radio 𝑅𝑒 que está apoyado en un plano inclinado
rugoso y otro bloque de 𝑚𝑏 sobre un plano
horizontal rugoso, conectados por una cuerda ligera
que pasa por una polea. La polea que se encuentra
apoyada en un eje sin fricción, tiene una masa 𝑚𝑝
y presenta la forma de un disco sólido de radio 𝑅𝑝.
Si el sistema es soltado desde el reposo y la cuerda
al pasar por la polea no resbala y la esfera rueda
alrededor de un eje móvil sin fricción, responda las
siguientes preguntas usando solo métodos de energía:
a. Determine el signo del trabajo (positivo, negativo o nulo) realizado por cada una de las fuerzas que actúan
sobre el bloque.
b. Argumente si la energía mecánica del sistema se mantiene constante.
c. Calcule la energía mecánica del sistema en el estado inicial, cuando parte del reposo, con respecto al nivel de
referencia (N.R) mostrado en la figura. Considere 𝑚𝑒 = 5,20 kg, 𝑚𝑏 = 2,20 kg, 𝑚𝑝 = 3,10 kg, 𝐻𝑒 = 0,750 m,
𝐻𝑝 = 1,120 m, y 𝐻𝑏 = 1,320 m.
d. Calcule la energía mecánica del sistema en el estado final cuando la esfera alcanza el nivel de referencia con
una rapidez 𝑣 = 2,1 m/s.