Resolución Segundo Parcial - Parcial A (1°C 2025) - Física 03 CBC Cátedra Única

FÍSICA 03 CBC

CÁTEDRA ÚNICA

Parcial A (1°C 2025)

Ejercicio 1:

Dos bloques de masas $m_A = 2 \text{ kg}$ y $m_B = 6 \text{ kg}$ están unidos por una cuerda ideal que pasa por una polea ideal. El bloque A está unido a la pared mediante un resorte ideal de constante elástica $K = 100 \, \text{N/m}$ y longitud natural $l_0 = 25 \text{ cm}$. Suponga que no hay rozamiento entre el bloque A y el piso.

a) Calcule la longitud del resorte cuando el sistema está en equilibrio

b) Se desplaza el bloque B hasta que el resorte alcanza una longitud $l = 90 \text{ cm}$ y se lo mantiene en esa posición. Calcule la tensión de la cuerda en el momento en que se lo suelta.

c) Considere ahora que existe rozamiento entre el bloque A y el piso, y se desplaza el bloque B hasta que el resorte alcanza una longitud $l = 95 \text{ cm}$. Encuentre el valor mínimo del coeficiente de rozamiento estático $\mu_e$ para que, al soltar el bloque, el sistema quede en equilibrio.

Ejercicio 2:

La Estación Espacial Internacional (EEI) describe una órbita circular de período $T$ alrededor de la Tierra, con un radio $R$ respecto al centro de ella.

a) Desprecie cualquier fuerza externa al sistema Tierra-EEI y dibuje el diagrama de cuerpo libre para ambos cuerpos

b) Si se quisiera que la EEI orbitara con período $2T$, calcule la razón $\frac{R'}{R}$, donde $R'$ es el radio de la nueva órbita circular.

Ejercicio 3:

Un bloque de $50 \text{ kg}$ es empujado una distancia de $6 \text{ m}$ subiendo desde el reposo por la superficie de un plano inclinado $37°$ respecto de la horizontal, mediante una fuerza $F = 500 \text{ N}$ paralela a la superficie del plano inclinado. El coeficiente de rozamiento dinámico es $\mu_d = 0.2$. Calcule:

a) El trabajo que realiza la fuerza $F$

b) El trabajo de la fuerza de rozamiento

c) La variación de energía cinética del bloque

Ejercicio 4:

El recipiente cerrado de la figura contiene un líquido en equilibrio con aire en su parte superior. Considere las siguientes dimensiones:

$h = 20 \text{ m}$, $h_A = 16 \text{ m}$, $h_B = 8 \text{ m}$ y $h_{\text{aire}} = 2 \text{ m}$

Las presiones absolutas en $A$ y en $B$ son de $3.2 \text{ atm}$ y $5.6 \text{ atm}$ respectivamente.

a) ¿Cuál es la densidad del líquido (en $\text{kg/m}^3$)?

b) ¿Qué presión absoluta tiene el aire encerrado?

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