NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
(Gravitación)
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NMS d3.16* - Un cuerpo de masa M1 gira en el plano horizontal mantenido por una cuerda que pasa por una polea, por un tubo vertical y de la que cuelga el cuerpo de masa M2 como se muestra en la figura. Si el cuerpo de masa M1 realiza un movimiento circular uniforme a razón de 180 vueltas por minuto y su radio de giro es R = 30 cm.
a) ¿Cuál es el valor de la aceleración centrípeta que experimenta el cuerpo de masa M1?
b) ¿Cuál es el valor del ángulo α que forman la cuerda y el plano horizontal? |
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| * Este ejercicio formó parte del 2do. examen parcial de Física del CBC tomado el 17 de junio de 2014. Para ver el tema de examen completo hacer click acá. |
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Un péndulo cónico, un poco rebuscado, pero no para volverse loco. Fijate que la masa de abajo esta quieta, en reposo. O sea que la masa 1 es como si estuviese colgando de un clavito en el techo. Es lo mismo. La única diferencia que hay con este dispositivo te la cuento abajo. Pero a nosotros no nos importa.
Para responder la primera pregunta nos bastará con hacer algunos pasajes de unidades. |
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| Luego, la aceleración centrípeta valdrá: |
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ac1 = ω² R
ac1 = (6 π s-¹)² 0,3 m
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| Para responder la otra pregunta hay que hacer la clásica: diagramas de cuerpo libre y ecuaciones de Newton. |
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eje y: T sen α = M1 g
eje x: T cos α = M1 ac1
Si dividimos miembro a miembro las dos ecuaciones:
tg α = g / ac1
tg α = 10 m/s² / 106,5 m/s²
tg α = 0,094 |
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Con el dispositivo de la figura, que es sencillo de fabricar con el canuto de una birome (no hace falta la roldana) se logra lo siguiente. La mano puede imprimir aceleraciones logrando que la masa 1 gire más rápido o más lento... y eso hace que la masa 2 suba o baje a voluntad. Es muy divertido. Si lo fabricás y jugás un rato tené presente ésto: si rompés un vidrio no vayas a contar que lo leíste acá.
DESAFIO: ¿Cuánto valdrá M1 si M2 vale 0,05 kg? |
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| Algunos derechos reservados.
Se permite tu reproducción recitando en la fuente. Última actualización jun-14. Buenos Aires, Argentina. |
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