Relación de recuperación de dinámica

Relación de recuperación de mecánica
1. Definir: fuerza, inercia, las cuatro fuerzas fundamentales del universo, las leyes de Newton de la
dinámica y la ley de la gravitación universal, fuerza normal, peso, fuerza de rozamiento, tensión y
fuerza centrípeta.
2. Determina el valor de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo de masa 20 kg que se mueve con
velocidad constante en una superficie horizontal, sabiendo que el coeficiente de rozamiento entre el
cuerpo y el suelo es 0,4. Si se le empuja entonces con una fuerza horizontal de 100 N, ¿qué distancia
recorrerá en 2 segundos partiendo del reposo? Tomar g=10 m/s2.
Sol.: P = 200 N; N = 200 N; Froz = 80 N; s = 2 m
3. Un automóvil se mueve a 90 km/h y se detiene en 5 s. Calcula su masa si la fuerza que ejercieron los
frenos fue de 5000N y el espacio que recorrió hasta detenerse.
Sol.: 1000 Kg; s = 62,5 m
4. Identifica y calcula el valor de las fuerzas que actúan en estos casos
a) Objeto de 100 g deslizando por un plano inclinado de 30º sin rozamiento
b) Objeto de 100 g sujeto por una cuerda que le sube a velocidad constante
c) Objeto de 100 g que cae libremente desde una altura de 100 m
d) Objeto de 100 g que se mueve por una superficie horizontal de µ=0,1 con velocidad constante
e) Objeto de 100 g que se mueve en una circunferencia de 10 cm de diámetro a la velocidad de 4
m/s
5. Contesta las siguientes preguntas: a) Cuando un automóvil circula con los neumáticos desgastados,
¿qué efecto se produce?; b) ¿Qué fuerzas intervienen en el movimiento de una persona al andar?; b)
¿Puede ser nula la resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo y encontrarse este en
movimiento?
6. Una grúa sostiene en equilibrio un cuerpo de 6 T. Determina haciendo un diagrama de las fuerzas
que actúan:
a) La fuerza que tiene que hacer el cable para sostenerlo en reposo.
b) La fuerza que tiene que hacer para subirlo con una aceleración de 1,5 m/s 2.
c) La velocidad que adquiere si lo sube con la aceleración del apartado anterior durante 30 s.
d) La fuerza que debería hacer para subirlo con la velocidad adquirida.
Sol.: a) 6·104 N; b) 6,9 · 104 N; c) 45 m/s; d) 6 · 104 N
7 Sobre un cuerpo de 5 kg de masa se aplica una fuerza de 50 N paralela al plano horizontal de
deslizamiento. Si el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano es 0,1, calcula haciendo un
diagrama de las fuerzas que actúan:
a) La aceleración que habrá adquirido el cuerpo.
b) La velocidad al cabo de 5 s.
c) El espacio recorrido en esos 5 s.
Sol: 45,1 N; 9 m/s2; 45 m/s; 112,5 m
8. Un muelle mide 21 cm cuando se aplica a su extremo libre una fuerza de 12 N y mide 26 cm cuando
la fuerza aplicada vale 24 N. Calcula la longitud del muelle cuando no actúa ninguna fuerza sobre él y el
valor de su constante elástica. Sol: 166,6 N
9. A un muelle de longitud 10 cm se le cuelgan varias masas y se mide la longitud como se muestra en
la tabla:
Longitud (cm)
Masa (g)
ΔL (m)
Fuerza (N)
10,6
5
11,2
10
11,8
15
13,0
25
16,0
50
Representa estos datos. ¿Que ley física se comprueba, defínela? Calcula la constante elástica del
muelle. Tomar g = 10 m/s2
10. Sobre un cuerpo de 2 kg actúan las siguientes fuerzas: Fuerza A de módulo 70 N dirigida en el eje
X sentido (+) , Fuerza B : 30 N dirigida en el eje X negativo, Fuerza C :30 N dirigida en el eje Y
negativo .Determina la resultante de las fuerzas gráfica y numéricamente ¿Qué fuerza deberemos de
realizar para que el cuerpo este en equilibrio? Dibujarla
11. Dos cuerpos de 30 Kg y 70 Kg de masa se suspenden de cada extremo de una barra de 2 m de
longitud. Calcular gráfica y analíticamente por qué punto se debe apoyar la barra y la fuerza que
soporta ese punto de apoyo.
Sol.: a) 980 N; b) a 0,6 m de la fuerza mayor.
12. Una persona empuja un cajón de 5 kg deslizándolo sobre una superficie horizontal. En el momento
en que el cajón alcanza una velocidad de 3 m/s, deja de empujarlo, bservando que tarda 1,5 s en
detenerse. Calcula: a) la aceleración que experimenta el cajón; b) el valor de la fuerza de rozamiento;
c) el coeficiente de rozamiento.
Sol. a) -2 m/s2 b) -10 N
13. Se suelta un objeto de 3 kg desde la cima de un plano inclinado 30º de longitud 1,2 m. Calcula
haciendo un diagrama de las fuerzas que actúan: a) La aceleración del objeto; b) El tiempo que tarda
en recorrer el plano; c) ¿Cuál es la fuerza que el plano ejerce sobre el cuerpo?
14. Considerando que el radio terrestre mide 6400 km y la masa de la Tierra vale 6 · 10 24 kg,
¿qué velocidad debe llevar un satélite para recorrer una órbita circular a 320 km de altura sobre la
Tierra?
Sol: v = 6456,6 m/s
15. Calcula:
a) La fuerza con que la Tierra atrae a un objeto de 51 kg que esté en su superficie. Datos: Masa de la
tierra=5,97.1024 kg , Radio tierra= 6379 km, G=6,67.10-11.
b) Idem apartado anterior, pero para el objeto en la superficie de la Luna, ¿por qué no cambia la masa,
si está en la Luna?
Datos Mluna=7,35.1022 kg , Radio de la Luna=1738 km.
Recordad: “Lo mejor que se aprende, es lo que descubre una/o misma/o” (Sir Arthur Conan Doyle)