Problemas de F´ısica I. Grado en Ingenier´ıa Electr´onica Industrial.

S´olido r´ıgido

1. Paco, de 90 kg, y Luis, de 60 kg, se encuentran sobre la superficie resbaladiza de un estanque helado,

separados una distancia de 20 m. A medio camino entre los dos hombres hay un tarro de su bebida

favorita. Los dos tiran de los extremos de una cuerda ligera. Cuando Paco se ha movido 6 m hacia el

tarro, ¿en qu´e direcci´on y cu´anto se ha movido Luis?

2. En la bicicleta de la figura, la rueda dentada trasera tiene un radio r2y

est´a unida por medio de una cadena con la rueda dentada delantera, de

radio r1. Si se pedalea a un ritmo de npedaladas por segundo, ¿cu´anto

vale la velocidad angular de la rueda trasera?

r2r1

3. Un disco gira entorno al punto O de la figura. El m´odulo del vector velocidad

en el punto A de la periferia en un instante dado decrece a raz´on de 1 m/s2

y la aceleraci´on total del punto B es 1,4 m/s2. Si rA= 30 cm y rB= 15 cm,

calcule la velocidad angular en tal instante.

4. Un objeto de masa m, que est´a atado a un cable enrollado en un cilindro de

masa My radio R, cae desde el resposo de una altura h. Calcular la velocidad

con que llega al suelo. (NOTA: Para un cilindro relleno: Icm =M R2/2).

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11111

0000000

1111111

5. Una escalera AB de peso 40 N descansa sobre una pared vertical haciendo

un ´angulo de 60ocon el suelo. Encontrar las fuerzas sobre la escalera en A

y B. La escalera tiene rodillos en A, de modo que la fricci´on es despreciable

en ese punto.

000000000000000

111111111111111

6. Una esfera suspendida de un hilo se apoya en la pared como muestra

la figura. El centro de la esfera, C, se encuentra en la misma vertical

que el punto de suspensi´on O. El hilo forma con la vertical un

´angulo αy es tangente a la esfera en el punto de sujecci´on A. ¿Cu´al

ser´a el rango de valores del coeficiente de rozamiento est´atico entre

la esfera y la pared para que sea posible el equilibrio?

7. Una barra homog´enea AB de longitud Ly masa mest´a sujeta

por un pasador C y un hilo por el extremo B como se indica en la

figura. Si se corta el hilo del extremo B, h´allese: (a) La reacci´on

en el pasador y la aceleraci´on de B justo despu´es de cortar el hilo.

(b) La reacci´on en el pasador cuando el extremo B pasa por su

punto inferior. NOTA: Icm =M L2/12.

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L/4

8. Dos bloques de masas mB> mAse conectan por medio de una polea de

masa My radio R. Si el coeficiente de rozamiento del bloque A con la mesa

es µ, calcular la aceleraci´on del mismo. NOTA: Icm =MR2/2.

00000000000000000000

11111111111111111111

M,R

9. Una varilla de masa My longitud Lest´a colgada de un punto O situado a una distancia bde su

centro de masas. Se separa de su posici´on de equilibrio un peque˜no ´angulo θy se suelta a continuaci´on,

dej´andola oscilar libremente. Desmuestre que la varilla sigue un movimiento arm´onico simple y calcule

su periodo de oscilaci´on. NOTA: Icm =ML2/12.

solido rigido, Apuntes de Física

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B

A^ M,R

SOLUCIONES A LOS PROBLEMAS DE S ´OLIDO R´IGIDO