Taller Unidad 2

1. Un bloque se desliza hacia abajo por una pista curva sin fricción y después sube por un

plano inclinado, como se puede ver en la figura. El coeficiente de fricción cinético entre el

bloque y la pendiente es 𝜇𝑘 . Con métodos de energía, demuestre que la altura máxima

alcanzada por el bloque es:

𝑦𝑚𝑎𝑥 =ℎ

1+𝜇𝑘cot 𝜃

2. Un bloque de masa m1=20 kg se conecta a otro bloque de masa

m2=30 kg por medio de una cuerda que pasa por una polea sin

fricción. El bloque m2 está conectado a un resorte que tiene una

masa despreciable y una constante elástica de 250 N/m, como se

muestra en la figura. El resorte no está deformado cuando el

sistema está en las condiciones de la figura, y la pendiente no

presenta fricción. El bloque m1 se jala 20 cm hacia debajo de la

pendiente y se suelta desde el reposo. Encuentre la velocidad de

cada bloque cuando m2 está 20 cm sobre el piso, (es decir, cuando

el resorte no está deformado). 𝜃 = 40°

3. Tres bloques están en contacto mutuo sobre una superficie horizontal sin fricción como

se muestra en la figura. A m1 se le aplica una fuerza

horizontal F. Tome m1=2 kg, m2=3 kg, m3=4 kg y F=18

N. Dibuje un diagrama de cuerpo libre por separado

para cada bloque y encuentre:

a) La aceleración de los bloques

b) La fuerza resultante sobre cada bloque

c) Las magnitudes de las fuerzas de contacto entre los bloques.

4. Imagine que está en la azotea del edificio de física, 46

m sobre el suelo (ver figura). Su profesor, que tiene una

altura de 1.8m camina junto al edificio a 1.2m/s

(constante). Si desea dejar caer un huevo sobre su cabeza,

¿dónde deberá estar el profesor cuando usted suelte el

huevo? Suponga caída libre.

5. Un bloque de masa m se libera desde el reposo a una altura h sobre la superficie de una mesa, en lo alto de un plano inclinado de 𝜃, como se muestra en la figura. El plano sin fricción está fijo sobre una mesa de altura H. a) Determine la aceleración del bloque mientras desliza sobre el plano. b) Cuál es la velocidad del bloque cuando deja el plano en el punto C?, c) A qué distancia R de la mesa golpeará el bloque el suelo?, d) Qué tiempo transcurre desde C hasta que el bloque toca el suelo?, e) La masa del bloque afecta alguno de los cálculos anteriores?, f) reemplace m= 2 kg, h=0.5 m, H=2 m, 𝜃 = 30°.