cap5zemansky mayo 25, 2021 5.127 Una esfera se sostiene en reposo en la posición A de la figura 5.87 con dos cordones ligeros. Se corta el cordón horizontal y la esfera comienza a oscilar como péndulo. B es el punto más a la derecha que la esfera alcanza al oscilar. ¿Qué relación hay entre la tensión del cordón de soporte en la posición B
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.126 Las masas de los bloques A y B de la figura 5.86 son 20.0 kg y 10.0 kg, respectivamente. Inicialmente, los bloques están en reposo sobre el piso y están conectados por un cordón sin masa que pasa por una polea sin masa ni fricción.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.125 Máquina de Atwood doble. En la figura 5.85, las masas m1 y m2 están conectadas por un cordón ligero A que pasa por una polea ligera sin fricción B. El eje de la polea B está conectado por otro cordón ligero C a una masa m3 pasando por una segunda polea ligera sin fricción D.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.123 Ángulo de fuerza mínima. Se tira de una caja de peso w con rapidez constante sobre un piso horizontal aplicando una fuerza F con un ángulo θ sobre la horizontal. El coeficiente de fricción cinética entre el piso y la caja es µk. a) Calcule F en términos de θ, µk y w.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.124 Pelota de béisbol que cae. Se deja caer una pelota de béisbol desde la azotea de un edificio alto. Conforme la pelota cae, el aire ejerce una fuerza de arrastre proporcional al cuadrado de la rapidez de la pelota (f = Dv2). a) Dibuje un diagrama que muestre la dirección del movimiento, e indique con vectores todas las fuerzas que actúan sobre la pelota
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.122 Una caja de peso w se acelera rampa arriba mediante una cuerda que ejerce una tensión T. La rampa forma un ángulo α con la horizontal, y la cuerda tiene un ángulo θ sobre la rampa. El coeficiente de fricción cinética entre la caja y la rampa es µk.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.120 Cuña móvil. Una cuña de masa M descansa en una mesa horizontal sin fricción. Un bloque de masa m se coloca sobre la cuña (figura 5.84a). No hay fricción entre el bloque y la cuña. El sistema se suelta del reposo. a) Calcule la aceleración de la cuña, así como las componentes horizontal y vertical de la aceleración del bloque. b) ¿Sus respuestas al inciso a) se reducen a los resultados correctos cuando M es muy grande? c) ¿Qué forma tiene la trayectoria del bloque, vista por un observador estacionario?
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.121 Una cuña de masa M descansa en una mesa horizontal sin fricción. Un bloque de masa m se coloca sobre la cuña y se aplica una fuerza horizontal F a la cuña (figura 5.84b). ¿Qué magnitud debe tener F para que el bloque permanezca a una altura constante sobre la mesa?
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.119 Un bloque pequeño de masa m se coloca dentro de un cono invertido que gira sobre un eje vertical, de modo que la duración de una revolución del cono es T (figura 5.83). Las paredes del cono forman un ángulo β con la vertical.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.118 Un carrito de control remoto con masa de 1.60 kg se mueve a una rapidez constante de v = 12.0 m/s, en un círculo vertical dentro de un cilindro hueco metálico de 5.00 m de radio (figura 5.82). ¿Qué magnitud tiene la fuerza normal ejercida sobre el coche por las paredes del cilindro a) en el punto A
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.117 Una partícula se mueve en una superficie sin fricción con la trayectoria de la figura 5.81 (vista superior). La partícula está inicialmente en reposo en el punto A y comienza a moverse hacia B, aumentando su rapidez a razón constante.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.115 Una cuenta pequeña puede deslizarse sin fricción por un aro circular de 0.100 m de radio, que está en un plano vertical. El aro gira con rapidez constante de 4.00 rev/s en torno a un diámetro vertical (figura 5.80). a) Calcule el ángulo β en que la cuenta está en equilibrio vertical.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.116 Un avión a escala con masa de 2.20 kg se mueve en el plano xy, de manera que sus coordenadas x y y varían con el tiempo, según x(t) = α – βt3 y y(t) = γt – δt2, donde α = 1.50 m, β = 0.120 m/s3, γ = 3.00 m/s y δ = 1.00 m/s2. a) Calcule las componentes x y y de la fuerza neta en el plano en función del tiempo.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.114 Un bloque pequeño de masa m descansa sobre una mesa horizontal sin fricción, a una distancia r de un agujero en el centro de la mesa (figura 5.79). Un cordón atado al bloque pequeño pasa por el agujero y está atado por el otro extremo a un bloque suspendido de masa M.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.113 Segunda intención. Un joven conduce un automóvil Nash Ambassador 1954 clásico con una amiga sentada a su derecha en el lado del copiloto del asiento delantero. El Ambassador tiene asientos corridos planos. Al joven le gustaría estar más cerca de su amiga, y decide usar la física para lograr su objetivo romántico dando una vuelta rápida.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.112 Un estudiante universitario de física se paga su colegiatura actuando en un carnaval errante. Él conduce una motocicleta dentro de una esfera de plástico hueca transparente. Una vez que adquiere suficiente rapidez, describe un círculo vertical de radio 13.0 m.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.111 En el juego “Rotor” del parque de diversiones Six Flags Over Texas, la gente se paraba contra la pared interior de un cilindro vertical hueco de 2.5 m de radio. El cilindro comenzaba a girar y, al alcanzar una tasa de rotación constante de 0.60 rev/s, el piso en que estaba parada la gente bajaba 0.5 m.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.110 Un pasajero con masa de 85 kg se subió a una rueda de la fortuna, como la del ejemplo 5.24. Los asientos viajan en un círculo de 35 m de radio. La rueda gira con rapidez constante y efectúa una revolución cada 25 s.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.109 Carrusel. Cierto diciembre, dos gemelas idénticas, Juana y Jacqueline, juegan en un carrusel (tiovivo, un disco grande montado paralelo al piso sobre un eje vertical central) en el patio de su escuela en el norte de Minnesota. Las gemelas tienen masas idénticas de 30.0 kg.
cap5zemansky mayo 25, 2021 5.108 Una persona de 70 kg viaja en un carrito de 30 kg que se mueve a 12 m/s en la cima de una colina, cuya forma es un arco de círculo con radio de 40 m. a) ¿Qué peso aparente tiene la persona cuando el carrito pasa por la cima? b) Determine la rapidez máxima con que el carrito podría llegar a la cima
