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ayudantia-09

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ayudantia-09

viernes 11 de octubre, 2024

control 2: unidades 4, 5

unidad 4: energía y trabajo unidad 5: cinemática y dinámica de cuerpo rígido

control-02

instrucciones:

  • control individual
  • entregar soluciones en hojas con nombre, fecha, número de ejercicio
  • responder máximo 3 de los 4 ejercicios
  • evaluaremos los 2 mejores ejercicios que contesten, el tercero no cuenta

pauta:

  • cada control tiene 1 punto base, más 3 puntos por cada ejercicio considerado
  • cada ejercicio tiene parte a) y b), cada una de 1.5 puntos máximo donde:
    • 1.5 puntos si el proceso está completo, y el resultado es correcto
    • 1.0 puntos si el proceso está completo, pero el resultado tiene errores menores
    • 0.5 puntos si el proceso empezó bien, pero luego hubo errores graves y resultado incorrecto
    • 0.0 puntos si está en blanco o el resultado y el proceso tienen errores gravísimos

consejos

  • usa calculadora y los apuntes del curso
  • no olvides las unidades de medida
  • $1[N] = 1[kg\frac{m}{s^2}]$
  • $g \approx 10 [\frac{m}{s^2}]$

ejercicio-01 (3 puntos): tensión

Revisar la definición y las ecuaciones de la máquina de Atwood disponible en https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_Atwood

a) si en una máquina de Atwood una masa es de 20 kg, y otra es de 100 kg, calcule la tensión en la cuerda.

b) si quiero que la aceleración sea de $2 \frac{m}{s^2}$, y una de las masas es de 10 kg, calcule el valor de la otra masa.

ejercicio-02 (3 puntos): energía potencial y energía cinética

una grúa eleva un elefante de $2000[kg]$ desde el suelo a una altura de $20[m]$ en $70[s]$.

a) calcula la energía potencial del elefante al alcanzar la altura máxima.

b) si la grúa falla y deja caer al elefante desde los $15[m]$, calcule la velocidad del elefante cuando aterrice en el suelo.

ejercicio-03 (3 puntos): balancín y torque

un balancín de largo 8 metros, y con su eje de rotación a la mitad de su largo, tiene sobre uno de sus extremos una masa de $12[kg]$.

a) dibuja el sistema y calcula el torque asociado a esta masa en el extremo.

b) si podemos posar otra otra masa de $18[kg]$ al otro lado del balancín, calcula y dibuja la posición en la que se debe posar para que el balancín esté en equilibrio.

ejercicio-04 (3 puntos): plano inclinado

en un plano inclinado de $30°$ se abandona un cuerpo que empieza a caer lentamente. el coeficiente de roce entre el plano y el objeto es de $\mu = 0.4$.

a) calcule la aceleración del cuerpo.

b) si repetimos el ejercicio con los mismos valores, excepto el ángulo de inclinación que ahora es de $45°$, calcule la nueva aceleración del cuerpo.

ejercicio-extra: si además hacen este ejercicio, 1 punto extra

una manzana tiene $90[cal]$ de energía, y subir una escalera de 20 metros consume 25 Joules de energía. si quiero subir 5 escaleras de 20 metros, cuánta energía consume, y a cuántas manzanas equivale?