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Carousels and Roller Coasters 1 TALLER Sube y baja:Inercia rotacional, torque, velocidad angular aceleracion angular,rotacion y leyes de Newton, centro de masa, palanca La rueda:Fricción, energia térmica, ruedas, EK rotacional, L, impulso angular,conservacion de momento L, Epotencial y aceleracion. Balanza de resorte:Equilibrio, equilib estable, estático, dinámico, ley Hooke, oscilaciones, C.G. Choques entre objetos:Colisionesm transferencia de energia, e. Carrusel y montaña rusa:Aceleración percibida, MCU, Acentrip. Carousels and Roller Coasters 2 A. A. B. C. 1 ¿Por qué un nadador al saltar del trampolín de una piscina, aumenta su velocidad de rotación cuando se “enrolla” sobre sí mismo? Porque así se ven más espectaculares los saltos en Teleantioquia Porque se conserva el momento angular en ese movimiento Porque el momento de inercia respecto al eje de giro del nadador disminuye cuando todo su cuerpo se estira Porque eso disminuye la fricción con el aire Carousels and Roller Coasters 3 A. B. C. D. E. 2 Suponga que usted va en una montaña rusa, dando un giro en la parte más alta. Inesperadamente se suelta su cinturón de seguridad. ¿Qué puede sucederle a usted? Nada, porque se conserva el L Puede caerse directamente sobre la base del riso y allí se atropellado por el vagón en el que usted iba Nada, porque la inercia lo mantiene dentro del vagón Ninguna de las anteriores 50:50 Carousels and Roller Coasters 4 A. B. C. D. E. F. 3 Una pelota choca contra la pared y rebota.Si se acercaba a esta a 10 m/s y se alejaba a 1 m/s, su coeficiente de restitución era 1 0.70 0.10 Ninguna de las anteriores -1 Llamada a un amigo? Carousels and Roller Coasters 5 4 ¿Por qué se riega su “tinto” en un carro que se mueve en línea recta y súbitamente frena?¿Por qué en un avión (sin turbulencia) su “tinto” no se riega? Sugerencia¿Hay una fuerza que le riega el tinto?¿Quién la hace? A. Porque el “tinto” está caliente, y nadie coge un “tinto” caliente en sus manos. Porque los conductores de aviones son más inteligentes que los de carros. Porque el carro cambia su velocidad muy rápido. Porque las azafatas son más amables que los choferes de bus. B. C. D. Carousels and Roller Coasters 6 A. B. C. D. E. 5 El reloj de Jerusalén marca las horas siempre bien…pero se ha averiado.El minutero cambió su período de rotación a sólo la cuarta parte de 2 horas.En cuánto se habrá modificado su frecuencia? 5.56 x 10-4 Hz 2.78 x 10-4 Hz 0.10 Hz No se modifica, porque en Jerusalén no hay reloj 275.2 s Carousels and Roller Coasters 7 6 Con respecto al choque entre dos partículas señale la proposición verdadera: A. En los choques frontales, siempre se conserva la energía cinética del sistema, antes y después del choque. B. Sólo se conserva la energía cinética del sistema si éste es elástico o perfectamente inelástico. C. En un choque elástico se conserva el momento lineal del sistema, antes y después del choque, pero si es perfectamente inelástico el momento lineal no se conserva. D. Si conocemos el coeficiente de restitución siempre podremos saber si el choque es elástico o inelástico. Carousels and Roller Coasters 8 7 Juanito hace girar una piedra muy pequeña de 20 Kg, atada a una cuerda, sin saber que se mueve a 40 rad/s. Juanito dice: “una piedrita, y un radio del círculo que describe la piedra de 0,5 m., no deben ser tan peligrosos”. Puede usted darle argumento a Juanito de que la energía cinética de rotación de la piedra es: A. B. C. D. 10 J, y por eso es inofensiva 4000J, y es muy pero muy peligrosa 200 dinas, y es inofensiva Ninguna de las anteriores Carousels and Roller Coasters 9 8 A. B. C. D. Una partícula viaja en la dirección x positiva con rapidez v. Una segunda partícula con la mitad de la masa de la primera viaja en la dirección opuesta con la misma rapidez, las dos experimentan un choque totalmente inelástico (quedan unidas), la velocidad final del sistema es Cero v/3 v/2 2v/3 Carousels and Roller Coasters 10 9 ¿Cuál de las siguientes afirmaciones referidas al movimiento circular uniforme es cierta? A. En este tipo de movimiento, no existe aceleración centrípeta pero sí aceleración tangencial. B. En este tipo de movimiento, no existe ni aceleración centrípeta ni aceleración tangencial. C. En este tipo de movimiento, no existe aceleración tangencial pero sí aceleración centripeta D. En este tipo de movimiento, existe aceleración angular. Carousels and Roller Coasters 11 10 De las siguientes proposiciones la más cercana a lo que es el momento de inercia ( no masa rotacional de un cuerpo) es, señale la que considere verdadera: Propiedad de un objeto que gira alrededor de un eje que lo hace frenarse a no ser que algún torque externo actúe sobre él B. Propiedad del cuerpo que lo hace mantenerse en su estado de rotación a no ser que un torque actúe sobre él C. Medida de la cantidad de masa que puede rotar sobre un eje en un objeto D. Cantidad física que determina la ubicación del centro de masa dado por la segunda ley de Newton para rotación A. Carousels and Roller Coasters 12 qué propósito se construyen 11 ¿Con volantes industriales de manera que la mayor parte de la masa está concentrada en el borde? A. Con el propósito de que la aceleración angular sea mayor B. Para que la cantidad de fuerza que tenga que hacer el maquinista sea menor que si estuviera más cerca del eje rotación C. Para que una vez en rotación tenga mayor inercia que la que puede tener si la masa estuviera concentrada más cerca del eje de rotación D. Con el propósito de que la fuerza a vencer se multiplique pues F y m están relacionadas E. Medida de la cantidad de masa que puede rotar sobre un eje en un objeto F. La distribución de la masa en el volante no tiene importancia para la física Carousels and Roller Coasters 13 12 Si por medio de un tubo se alarga la longitud del mango de una llave boca fija hasta 5 veces su longitud, ¿cuánto se incrementará el torque para una misma fuerza aplicada? 1.2 veces B. 3 veces C. 2 veces D. 4 veces E. 5 veces A. F. Ninguna de las anteriores Ver solución en la 127 Hewitt Carousels and Roller Coasters 14 13 Cuando se habla de coeficiente de rozamiento NO es correcto decir que A. La fuerza de fricción por deslizamiento siempre se opone al movimiento del cuerpo. B. El coeficiente cinético de rozamiento siempre es mayor que el coeficiente estático de rozamiento. C. El trabajo realizado por la fuerza de fricción transfiere calor del sistema al medio. D. El coeficiente de rozamiento es independiente del área de la superficie de los cuerpos en contacto. Carousels and Roller Coasters 15 14 Un cuerpo rigido con mov de traslación pura es aquel en el que A. Sus partículas componentes describen trayectorias elípticas con velocidad constante B. Todas sus partículas componentes poseen la misma velocidad y sus trayectorias son perpendiculares C. Todas sus partículas componentes poseen la misma velocidad y sus trayectorias son paralelas. D. Sus partículas componentes describen todo tipo de trayectorias y cada una tiene su velocidad angular propia. Carousels and Roller Coasters 16 15 Considere un cuadrado formado por dos mitades iguales, una de vidrio y la otra de plomo. Su centro de masa se encuentra A. En el centro del cuadrado B. En la región de plomo C. En la región de vidrio D. Ninguna de las anteriores Carousels and Roller Coasters 17 16 Un niño de 30 kg y una niña de 41 kg quieren divertirse en un sube y baja.Si la niña se sienta a 1 m del eje de rotación,¿qué debe hacer el niño? A. Ubicarse a una distancia al eje de rotacion que sea menor que la de la niña(calcule) B. Ubicarse a la misma distancia al eje que la de la niña(calcule) C. Ubicarse a una distancia mayor que la de la niña D. No se puede utilizar el sube y baja para jugar con él Carousels and Roller Coasters 18 17 La fricción cinética no es deseable en los rodamientos de una rueda porque: A. Se transfiere mucha energía a la rueda B. La fricción cinética acumulará mucha energía C. La rueda se bloqueará en el eje y no se moverá D. Cierta cantidad de trabajo se convierte en energía en forma de calor Carousels and Roller Coasters 19 18 Un carrusel rota alrededor de un eje que pasa por su centro. Grafique: A. Su velocidad angular vs t si hay o no aceleración angular constante B. Posición angular vs t si el movimiento es uniforme y también si es con aceleracion cte C. Posición ang. Vs t para 2 puntos a distinto “radio” del eje si veloc es cte y si cambia con el t D. Veloc.ang.vs t para el caso C Carousels and Roller Coasters 20 19 El sistema masa resorte de la figura está formado por una m=20 g, y el resorte posee una elongación de 10 cm en equilibrio. Calcule la k del resorte y realice un DCL.Realice las gráficas de Peso, Felastica, fresultante vs t en un mismo grafico http://www.google.com.co/imgres?imgurl=http://www.unalmed.edu.co/fisica/paginas/cursos/paginas_cursos/recursos_web/lecciones_fisica_secundaria/leccion_oscilacione s/imagenes/resortemasa.jpg&imgrefurl=http://www.unalmed.edu.co/fisica/paginas/cursos/paginas_cursos/recursos_web/lecciones_fisica_secundaria/leccion_oscilaciones/concepto/in dex11.htm&h=235&w=350&sz=8&tbnid=fVmZWMkgh5qruM:&tbnh=90&tbnw=134&prev=/search%3Fq%3Dmasa%252Bresorte%26tbm%3Disch%26tbo%3Du &zoom=1&q=masa%2Bresorte&docid=c9VvALMu8Rlf4M&hl=es&sa=X&ei=fbMuT7zLH8G1gwe537jQDw&ved=0CD8Q9QEwBQ&dur=199 Carousels and Roller Coasters 21 20 El sistema masa resorte de la figura está formado por una m=20 g, y el movimiento posee una amplitud de 20 cm. Realice la gráfica de posic ang vs t y de yvst