Examen Parcial - 62.01. Física I - Mayo 2009

Cátedra: 05 - Lomardi
Fecha: 2° Oportunidad - 1° Cuatrimestre 2009
Día: 2009

1) Definir las ecuaciones que caracterizan al momento cinético o momento de la cantidad de movimiento para una partícula y para un cuerpo rígido.
2) Cuál o cuales es/son la/s condición/es que se debe/n cumplir para la conservación del vector definido en 1).
3) En qué condición no puede establecerse que es paralelo al vector velocidad angular?

En un instante dado, se dejan caer (desde el reposo) las dos masas al mismo tiempo (ver la figura); desde una misma altura H=3m. Los planos inclinados y el horizontal no tienen rozamiento,
a) Hallar la velocidad relativa (vector) de 2 respecto de 1 cuando 1 alcanza h=0,6H (2 aún no llega a la parte horizontal).
b) Después de un cierto tiempo ambos móviles alcanzan la superficie horizontal y chocan en forma perfectamente elástica. Hallar las velocidades finales inmediatamente después del choque (módulo y sentido).
c) Hallar la velocidad del centro de masa en el instante previo al choque y las cantidades de movimiento de cada partícula respecto del centro de masa.

Una esfera homogénea rueda sin deslizar por el plano inclinado, partiendo de reposo desde arriba y terminando sobre la superficie horizontal rugosa como indica la figura.
a) Tomando referencia de momentos desde el CIR (centro instantáneo de rotación). Hallar la aceleración del centro de masa durante el recorrida sobre el plano inclinado.
b) Por cálculo energético, hallar la velocidad del centro de masa en la parte horizontal y la velocidad angular.
c) Calcular el impulso angular o momento cinético, respecto al centro de masa y respecto a un punto del plano horizontal, y la velocidad angular.

Un carro de 12m de largo y de 100 Kg está detenido con un extremo al borde de un precipicio (entre el suelo y el carro no hay rozamiento). Sobre su punto medio está parado un estudiante de ingeniería de 70 Kg (ver figura).
a) Hacia qué extremo debe caminar el estudiante para poder bajarse sin que se despeñe el carro y cuál será la posición de él y del centro del carro, respecto del borde del precipicio en el instante en que desciende.
b) Si el estudiante se mueve con velocidad de 5 m/s respecto del carro, indica los valores de momentum (vector) del carro y del estudiante respecto del suelo.
c) Según los datos anteriores (del punto b) ¿Cuál es el valor de la energía cinética del sistema?