Problemas de dinámica

Problemas de dinámica
1) En un parque de atracciones los participantes se sostienen contra las paredes de un cilindro
giratorio mientras el suelo se hunde. Si el radio del cilindro es de 3 m., determinar el número
mínimo de revoluciones por minuto necesarias si el coeficiente de fricción entre el participante
y la pared es de 0,4.
2) Una grúa levanta un cajón metálico de 300 kg de masa con una aceleración de 1 m/s². Si el
cable de tracción soporta 10.000 N de fuerza máxima, ¿qué carga máxima puede contener el
cajón para que pueda ser elevado sin romper el cable? Sol.: 609 kg
3) Dos masas de 10 y 15 Kg se encuentran unidas por una cuerda inextensible. La primera
descansa sobre una superficie horizontal con 0.2 de coeficiente de rozamiento. La segunda
cuelga, pasando la cuerda por una polea de masa despreciable, del borde del plano horizontal.
Determinar la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda. Sol.: a=0.2 g ; T = 4g.
4) Dos vagones de ferrocarril tienen masas de 6.104 y 4.104 kg. Están inicialmente rodando a lo
largo de la vía en la misma dirección y sentido, pero el coche más ligero está delante
moviéndose con una velocidad de 0,5 m/s mientras que el más pesado se mueve a 1,0 m/s.
Llega un momento en que chocan y se acoplan. a) ¿Cuál es la cantidad de movimiento total
del sistema de los dos vagones antes del choque? b) ¿Cuál es la cantidad de movimiento total
del sistema de los vagones después del choque? c) ¿Cuál es a velocidad de los dos vagones
después del choque? d) Hallar la energía cinética total antes y después del choque. Sol.: 8.104
u.s.i.;0,8 m/s; 5.104 J y 3,2.104 J
5) Un objeto de 5 kg es levantado por una cuerda ejerciendo una fuerza R de modo que se
desplaza hacia arriba con una aceleración de 5 m/s .El objeto se eleva 3 m. Determianr (a) la
tensión T; (b) el trabajo realizado por T; (c) el trabajo realizado por la Tierra; (d) la energía
cinética final del objeto después de ser elevado 3 m, si originalmente estaba en reposo. Sol.: 74
N; 222 J; - 147 J; 75 J
6) Un resorte de constante elástica K=490 N/m se encuentra comprimido 5 cm antes de impulsar
a una masa de 25 g . Esta masa choca con un bloque de 0,5 Kg quedando unida a él. Si el
rozamiento del bloque con el suelo es de 0,2 calcular el desplazamiento que realizará antes de
detenerse. Sol.: 2,83 cm.
7) Se dispara sobre un péndulo balístico de masa 1,5 kg un proyectil de 15 g. Cuando el péndulo
está a su altura máxima la cuerda del cual pende forma un ángulo de 60° con la vertical. La
longitud del péndulo es de 2 m. Hallar la velocidad del proyectil. Sol.: 447 m/s