ACTIVITAT 188

[PAAU 2009] El punt més alt d’una pista d’esquí (que podem aproximar a un pla inclinat sense fregament, tram AB), es troba a una altura h respecte del final. Fora de la pista, tram BC, no queda neu i per tant hi ha fregament (coeficient de fregament, μ, no nul). Si un esquiador surt del començament de la pista (punt A) a una velocitat nul·la:
1) Quina serà la seva velocitat al final de la pista (punt B)?
a) ARREL(2gh)
b) ARREL(gh/2)
c) Depèn de la massa de l’esquiador.
2) Quina distància horitzontal (BC) recorrerà l’esquiador abans d’aturar-se?
a) h·ARREL(μ)
b) h·μ
c) h/μ
188

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 188 › ›

ACTIVITAT 187

[PAAU 2003] Un cos de massa m lligat a l’extrem d’una corda de longitud L descriu una trajectòria circular de radi L en un pla vertical.
Quant val el treball realitzat per la tensió de la corda quan el cos va del punt més alt al punt més baix de la trajectòria?
Quant val el treball realitzat pel pes del cos entre aquests mateixos punts?
187

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 187 › ›

ACTIVITAT 186

[PAAU 2000] Un avió de massa M fa un ris (loop) de manera que segueix una trajectòria circular i vertical de radi R.
a) Quin treball fa la força pes quan l’avió va del punt més alt A al punt més baix B de la trajectòria?
b) Quin treball fa aquesta força en fer una volta completa de A a B?
186

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 186 › ›

ACTIVITAT 185

[PAAU 1998] Un nen de 30 kg es deixa caure per un tobogan de 2 m d’altura i arriba a terra amb una velocitat de 4 m/s. Quin treball han fet les forces de fregament? 185

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 185 › ›

ACTIVITAT 184

[PAAU 1998] Un paracaigudista baixa a velocitat constant. Per tant, la seva energia cinètica es manté constant i la seva energia potencial disminueix. Significa, això, que no es conserva l’energia? Representa en un diagrama les forces que actuen sobre el paracaigudista i indica quina relació hi ha entre les forces 184

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 184 › ›

ACTIVITAT 183

[PAAU 2008] Llancem cap amunt, amb una certa velocitat inicial, un cos de massa 1 kg per un pendent de 37° de manera que recorre 10 m fins a aturar-se i posteriorment torna al punt de partida. El coeficient de fricció entre el cos i el pla inclinat val 0,1.
1) El treball que fa el pes sobre la massa
a) és positiu a la pujada
b) val –59,0 J a la baixada
c) des que surt fins que torna al punt de partida (pujada i baixada) és nul.
2) El treball que fa la força de fricció sobre la massa
a) val –9,80 J a la pujada
b) val –7,83 J a la baixada
c) des que surt fins que torna al punt de partida (pujada i baixada) és nul.
183

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 183 › ›

ACTIVITAT 181

[PAAU 2009] Fem oscil·lar un objecte lligat a una corda de 40 cm de longitud, com si fos un pèndol, de manera que quan l’objecte es troba en el punt més alt de la trajectòria la corda forma un angle de 37° amb la vertical.
1) L’objecte passarà pel punt més baix del recorregut a una velocitat de
a) 2,50 m/s.
b) 2,80 m/s.
c) 1,26 m/s.
2) La tensió de la corda
a) és màxima en el punt més alt del recorregut.
b) és màxima en el punt més baix del recorregut.
c) fa un treball positiu sobre l’objecte quan passa del punt més alt al més baix de la trajectòria.
181

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 181 › ›

ACTIVITAT 178

[PAAU 2000] És possible que un cos sobre el qual actua una única força de mòdul constant que forma un angle α≠0 amb la seva velocitat segueixi una trajectòria rectilínia? Raona la resposta.

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 178 › ›

ACTIVITAT 176

[PAAU 2004] Deixem caure un cos m1 de massa 1 kg des del punt A d’una guia semicircular de radi R = 2 m. En arribar al punt B, xoca contra una altra massa en repòs m2 de 500 g, de manera que després de l’impacte ambdues masses queden unides i el conjunt puja per la guia fins a una altura h de 60 cm (punt C). Sabent que en la meitat AB de la guia no hi ha fricció, però en l’altra meitat sí, calculeu:
a) La velocitat amb què m1 xoca contra m2.
b) El treball de la força de fricció en el tram BC.
c) La força que fa la guia sobre el conjunt en el punt C.
176

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 176 › ›

ACTIVITAT 175

[PAAU 2004] Una partícula de massa 0,1 kg, lligada a l’extrem d’un fil, descriu un moviment circular en un pla vertical. Quan el fil es troba en posició horitzontal, la seva tensió és 10 N. Calcula per a aquesta posició:
a) L’acceleració centrípeta de la partícula.
b) L’acceleració tangencial de la partícula
175

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 175 › ›

ACTIVITAT 174

[PAAU 2004] Un avió vola a una velocitat de mòdul 400 m/s, constant, i descriu un cercle en un pla horitzontal. Els límits de seguretat li permeten experimentar com a màxim una acceleració que és vuit vegades la de la gravetat. En aquestes condicions extremes, calcula:
a) El radi de la trajectòria circular.
b) El temps que l’avió triga a fer una volta.
c) L’angle d’inclinació de les ales de l’avió respecte de l’horitzontal perquè la força de sustentació (perpendicular al pla definit per les ales) li permeti fer aquest gir.
174

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 174 › ›

ACTIVITAT 173

[PAAU 2008] Una plataforma circular gira, en un pla horitzontal, respecte d’un eix vertical que passa pel seu centre, a una velocitat de 120/π rpm (revolucions per minut). Determineu el valor de la distància màxima respecte de l’eix a què pot situar-se una massa sobre la plataforma de manera que giri solidàriament amb aquesta, sense lliscar, sabent que el coeficient de fregament estàtic val 0,5. 173

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 173 › ›

ACTIVITAT 172

[PAAU 2007] En un tram del recorregut, l’AVE Lleida-Tarragona du una velocitat constant en mòdul de 300 km/h. En aquest tram fa un revolt de 600 m de radi que està peraltat amb un angle de 20º. Damunt d’una taula del vagó restaurant hi ha un plat buit de massa 350 g. El plat es troba en repòs en el tren gràcies a la fricció amb la taula, que impedeix que el plat es desplaci cap enfora.
a) Fes un diagrama de les forces que actuen sobre el plat.
b) Determina el mòdul de la força de fricció que actua sobre el plat.
c) Determina el mòdul de la força centrípeta que actua sobre el plat.
g= 10 m/s²
172

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 172 › ›

ACTIVITAT 171

[PAAU 2004] Considera una partícula que descriu un moviment circular uniformement retardat, amb acceleració angular no nul·la. Quin dels diagrames següents li correspon? Tria la resposta que consideris correcta i justifica la resposta. 171

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 171 › ›

ACTIVITAT 169

[PAAU 2001] En el sistema de la figura la massa de la cabina (A) val Ma = 200 kg i la de la cabina (B) val Mb = 300 kg. Dins de cadascuna hi ha una massa M = 50 kg. Suposant negligibles les masses del cable i de les politges i els efectes del fregament, calcula:
a) L’acceleració amb què es mou el sistema.
b) La tensió del cable.
c) La força de contacte entre cada una de les masses M de 50 kg i la cabina respectiva.
g= 9,8 m/s² (Atwood)
 169

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 169 › ›

ACTIVITAT 168

 [PAAU 2001] Entre els dos cossos (de 5 kg i d’1 kg) de la figura hi ha un coeficient de fregament μ= 0,4 i amb el terra un coeficient μ= 0,2. Calcula la força F amb la que hem d’empènyer el conjunt per tal que la massa petita no caigui.
g= 10 m/s²
168

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 168 › ›

ACTIVITAT 167

 [PAAU 2001] Una massa M1 = 10 kg és a l’interior d’una caixa de massa M2 = 30 kg. El conjunt està lligat a un cos de massa M3 = 100 kg mitjançant una corda i una politja de masses negligibles, tal com es veu a la figura. Es deixa anar el sistema, que inicialment està en repòs, i observem que s’ha desplaçat 10 m durant els primers 4 s.
Calcula:
a) L’acceleració del sistema i el coeficient de fricció dinàmic µ entre M3 i la superfície horitzontal.
b) La tensió de la corda.
c) La força normal que la superfície inferior (terra) de M2 fa sobre M1.
Considera g= 10 m/s²
167

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 167 › ›

ACTIVITAT 166

[PAAU 1998] Dos blocs amb masses M1 = 4 kg i M2 = 8 kg, units per una corda, es mouen per una superfície horitzontal. El fregament del primer amb el terra és negligible, i per al segon el coeficient de fricció dinàmic amb el terra val μ = 0,2. S’aplica una força horitzontal F = 50 N al primer cos.
a) Dibuixeu totes les forces que actuen sobre cadascun dels cossos.
b) Calculeu l’acceleració dels cossos.
c) Determineu el valor de la tensió de la corda que els uneix.
 166

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 166 › ›

ACTIVITAT 165

[PAAU 2003] Tres cossos iguals de massa M = 20 kg cadascun estan en contacte sobre una superfície horitzontal, tal com es veu a la figura. El sistema es mou per l’acció d’una força horitzontal de mòdul F.
a) Suposa que el fregament entre els cossos i la superfície és negligible, i que la força de contacte entre el cos B i el cos C val 60 N. Calcula l’acceleració del sistema, el valor de F i el valor de la força de contacte entre els cossos A i B.
b) Suposa que el coeficient de fricció entre els cossos i la superfície horitzontal és μ = 0,2. Calcula el valor de F perquè el sistema tingui una acceleració de 2 m/s².
Considera g = 10 m/s²
165

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 165 › ›

ACTIVITAT 164

[PAAU 1999] Una força horitzontal F empenya contra una paret vertical un cos de 2,5 kg que està inicialment en repòs. Els coeficients de fricció estàtic i cinètic entre la paret i el cos són μe = 0,6 i μc = 0,4, respectivament.
a) Si el mòdul de F és igual a 23,4 N, el cos cau verticalment. Quant val en aquest cas la força horitzontal que la paret fa sobre el cos? I la força vertical de fregament entre la paret i el cos?
b) Quina serà aleshores l’acceleració del cos?
c) Si F = 63,5 N, quina serà l’acceleració del cos? Quant valdrà en aquest cas la força de fricció entre la paret i el cos?
164

› › Clica per a veure el vídeo d’ACTIVITAT 164 › ›