Práctico 4

Introducción a la Meteorología - 2016
PRACTICO 4
1) Sobre el cuerpo de la figura de masa 20 Kg actúan las fuerzas F1 y F2 , tal y
como se indica en la figura. Hallar la aceleración con que se mueve el cuerpo.
2) Sobre una masa de 2,0 Kg actúan dos fuerzas, una
hacia el Norte y otra hacia el Este, de tal forma que
dicha masa acelera a 11 m/s2 en una dirección de 30º
al Norte del Este (ver figura). La fuerza en la dirección
Norte es de magnitud 11N. Determinar la magnitud de
la fuerza que está en la dirección Este.
3) Una mujer tira de su maleta de 25 kg a una velocidad constante y su correa
forma un ángulo θ respecto de la horizontal como se muestra en la figura. Tira
de la correa con una fuerza de 35 N de magnitud. También actúa una fuerza de
rozamiento horizontal de 22 N y en dirección opuesta
al movimiento de la maleta.
a) ¿Cuál es el valor de θ?
b) ¿ Cuál es el valor de la fuerza normal de la maleta?
4) Una masa de 3,0 kg se mueve en un plano cuyas coordenadas x e y están
2
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dadas por: x= 5t −1 ; y= 3t + 2 . En donde x e y están en metros y t en
segundos. Encuentre:
a) La magnitud de la fuerza neta sobre esta masa en t = 2,0s.
b) El ángulo que dicha fuerza forma con la horizontal en t = 5,0s.
5) Sobre el plano inclinado de la figura se encuentra un bloque de mas
m=10kg. Si entre el bloque y el plano no existe rozamiento y el bloque parte
inicialmente del reposo desde una altura de 3. √ 3 m, determinar:
a) Diagrama de fuerzas.
b) Aceleración del bloque.
c) Tiempo que tarda en llegar el bloque al final del plano inclinado.
d) Velocidad del bloque al llegar al final del plano inclinado.
6) Dos masas desiguales están unidas por una cuerda ideal que pasa por una
polea sin fricción de masa despreciable (como muestra la figura). El bloque de
masa m2 se ubica sobre un plano inclinado que no tiene rozamiento de ángulo
θ.
a) Encuentre la magnitud de la aceleración de las dos masas y la tensión de la
cuerda en función de los datos: m1, m2 y θ.
b) Si m1=10kg., m2=5kg. y θ=45º determine el valor de la aceleración y la
tensión.
7) En la figura se muestra un semáforo que pesa 12,75 kg. y que cuelga de un
cable unido a otros dos cables fijos a un soporte. Los cables superiores forman
ángulos de 37.0º y 53.0º con la horizontal. Determine la tensión en los tres
cables.
Movimiento relativo
8) Dos automóviles se aproximan en una carretera. El automóvil A va hacia el
Este a 90km/h; el automóvil B va hacia el W a 72km/h. Si en cierto instante
están a 2,45km. de distancia.
a) Determinar la velocidad relativa entre los autos.
b) Determinar en cuanto tiempo se encontraran.
c) ¿Que distancia habrá recorrido cada uno de ellos?
9) Un bote cruza un río de ancho w=160 m en el cual la corriente tiene una
velocidad uniforme de 1,50 m/s. El piloto mantiene un rumbo perpendicular al
río y una velocidad de 2,00 m/s relativa al agua.
a) ¿Cuál es la velocidad del bote respecto a un observador estacionario en la
orilla?
b) ¿Que tan lejos, aguas abajo, está el bote de su posición inicial cuando
alcanza la orilla opuesta?
10) Un hombre de 72 Kg está parado sobre una balanza en un elevador.
Partiendo del reposo el elevador asciende y alcanza su velocidad máxima de
1.2 m/s en 0.80 s. Se desplaza con una velocidad constante durante los
siguientes 5.0 s. El elevador experimenta después una aceleración uniforme en
la dirección y negativa durante 1.5 s y se detiene. ¿Qué pasa con el registro de
la balanza:
a) Antes que elevador comience a moverse.
b) Durante los primeros 0.80 s.
c) Durante el tiempo que desacelera?
11) Un objeto de masa de 0.5 kg está suspendido del techo de un vagón que
tiene una aceleración a = 3 m/s2. Calcule:
a) El ángulo que la cuerda forma con la vertical.
b) La tensión de la cuerda.
c) ¿Cuáles serian los valores del ángulo y la tensión si el vagón se moviera con
velocidad constante?
Ejercicios de Parcial
1)
a) Dado el sistema en equilibrio que muestra en la figura 1, determine las tres
tensiones T1, T2 y T3.
Figura 1
b) Repentinamente la cuerda que sostiene al cuerpo de la figura 1 se rompe
permitiendo que el cuerpo comience un descenso en caída libre desde una
altura de 8 metros (medidos desde el suelo), determine:
i) la velocidad con la cual impactara al tocar la superficie
ii) el tiempo que demorara en llegar al la superficie
iii) el tiempo trascurrido y la distancia (medida desde el suelo), cuando el
cuerpo tenga velocidad de 8 m/s
2)
Dos bloques unidos por una cuerda que pasa por una polea descansan sobre
planos lisos ver figura.
a) ¿Cuál es la aceleración de los bloques? Indique el sentido del movimiento.
b) ¿Cuál es la tensión de la cuerda?