1.- Una bala de 5 g choca contra un bloque de madera de 10 kg y

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I.E.S. Francisco Grande Covián
10/05/2004
Dinámica
Física y Química 1ªBachiller
1.Una bala de 5 g choca contra un bloque de madera de 10 kg y queda incrustada en él. Tras el
choque, la velocidad del conjunto es de 0,5 m/s. Calcula, en ausencia de rozamientos, la velocidad
inicial de la bala. (1 pto)
Solución:
Aplicando la conservación de la cantidad de movimiento al sistema formado por el bloque y la bala:
mbala ⋅ v bala = (mbala + mbloque ) ⋅ v
v bala =
(m
bala
+ mbloque ) ⋅ v
mbala
obtenemos la velocidad inicial de la bala:
2.-
(5 ⋅ 10
−3
)
+ 10 ⋅ 0,5
= 1000 m/s
5 ⋅ 10 −3
Principios de Newton de la Dinámica. Descripción y explicación (2 ptos)
v bala =
3.Un esquiador, arrastrado por un remonte, se mueve con movimiento rectilíneo uniforme. La
pendiente forma un ángulo de 20° con la horizontal, mientras que el eje del cable que tira del esquiador forma con la pendiente un ángulo de 40°.
La masa del esquiador es 75 kg y la gravedad vale g = 9,8 m/s2. El conjunto de fuerzas de rozamiento (debidas a la nieve y al aire) pueden representarse mediante una fuerza, f, paralela a la pendiente, cuya intensidad es 100 N.
Sabiendo que la tensión que soporta el cable es igual a 459 N, calcula:
a) La reacción normal que ejerce sobre el esquiador el plano de la pendiente.
b) ¿Se moverá el esquiador con velocidad constante o con aceleración? Justificarlo. ( 2 ptos)
Las fuerzas que actúan sobre el esquiador son las que se muestran en la figura:
Conocida la tensión, podemos despejar la fuerza normal en la ecuación que obtenemos al aplicar la
segunda ley de Newton al esquiador en la dirección OY. Al hacerlo, resulta:
1.doc
Luis Ortiz de Orruño
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En la dirección perpendicular al movimiento: Equilibrio SI N + 459sen40 = 75 ⋅ 9,8 ⋅ cos 20 N= 395,63 N
En la dirección del plano inclinado (Movimiento) 459 ⋅ cos 40 − fr − 75 ⋅ 9,8 ⋅ sen20 = 75 ⋅ a ; a =0
Luego movimiento rectilíneo uniforme. Velocidad constante.
4.- Dos bloques iguales, de 20 kg de masa cada uno, están unidos por una cuerda inextensible y se
encuentran situados sobre un plano horizontal. Se aplica una fuerza, F, de 150 N sobre uno de los
bloques, formando la dirección de F un ángulo de 30° con la horizontal. Si se parte del reposo y el
coeficiente de rozamiento dinámico es 0,15, calcula:
a) Dibuja las fuerzas que actúan sobre cada bloque.
b) La fuerza de rozamiento que actúa sobre cada bloque.
c) La tensión en la cuerda. ( 3 ptos)
La fuerza de rozamiento que actúa sobre un objeto en movimiento es el producto del coeficiente de
rozamiento por la fuerza normal que ejerce sobre el objeto el plano en que este se apoya. Por tanto,
para calcular la fuerza de rozamiento debemos calcular la reacción normal de la superficie.
La fuerzas que actúan sobre cada bloque se muestran en la figura:
Como ninguno de los bloques se mueve en la dirección OY, las fuerzas que actúan sobre ellos en esa
dirección deben estar en equilibrio.
Para el bloque A resulta: N A + 150 ⋅ sen30 = 20 ⋅ 9,8 , Na=121 N
150 ⋅ cos 30 − T − fr ( A) = 20 ⋅ a
fr (a ) = 0,15 ⋅ 121 = 18,15 N
129,90-T-18,15 = 20 a
Por su parte, para el bloque B: Nb = 20 ⋅ 9,8 , Nb=196 N
T − fr ( B) = 20 ⋅ a
fr (b) = 0,15 ⋅ 196 = 29,4 N
T-29,4 = 20 a
a= 2,06 m/s2
T=70,58 N
1.doc
Luis Ortiz de Orruño
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