RELACIÓN DE PROBLEMAS DE DINÁMICA

Física
guay
RELACIÓN DE PROBLEMAS DE DINÁMICA
RELACIÓN DE PROBLEMAS DE DINÁMICA.
1. Un bloque de 10 Kg de masa se mueve a lo largo del eje x, recorriendo una distancia
de 25 m en 10 segundos partiendo del reposo. Calcular:
(a) La velocidad final en ese tiempo.
(b) La aceleración que necesita para alcanzar esa velocidad.
(c) La fuerza aplicada para desarrollar esa aceleración.
2. Una rueda de 2 Kg de masa cae por un plano inclinado de 30º partiendo del reposo,
recorriendo una distancia de 10 m. Encontrar:
(a) El tiempo necesario si la velocidad final es de 20 m/s.
(b) La reacción del plano horizontal.
3. Supongamos que tenemos dos planos inclinados de 30º y 45º respectivamente con
dos cuerpos (m1=10 Kg, m2=5 Kg), unidos por una cuerda que está enganchada en
el vértice de los dos planos mediante una polea despreciable. Si no hay rozamiento
encontrar hacia donde se moverá el sistema y la aceleración con que lo hará.
M1
M2
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4. Encuentre la resultante de las fuerzas y la aceleración del movimiento del siguiente
sistema de partículas: F1= 3 i + 5 j; F2= 4 i – 3 j; F3= 5 i + 8 j. Siendo sus masas:
m1= 2 Kg, m2= 5 Kg, m3= 6 Kg.
5. El motor de un automóvil de 1250 Kg de masa es capaz de suministrar una fuerza de
6000 N, pero los rozamientos con el suelo ejercen una fuerza en sentido contrario al
avance de 1000 N. ¿Cuál será la aceleración que podrá adquirir dicho automóvil?.
6. Un petrolero de 30000 t de masa, es remolcado por dos remolcadores que ejercen
una fuerza de 60000 N cada uno, perpendiculares entre sí, siendo la fuerza de
rozamiento del barco con el agua igual a 3000 N. ¿Cómo es el movimiento del
barco?. ¿Cuál es su aceleración?.
7. Un cuerpo de 25 Kg está sometido a una aceleración de 8 m/s2. La fuerza que actúa
sobre el mismo es la resultante de dos que poseen la misma dirección. Si una de
ellas vale 300 N, ¿cuánto vale la otra?. ¿Actúan en el mismo sentido?.
8. Supongamos un cuerpo de masa 3 Kg, que está sobre un plano horizontal atada a
una cuerda que llega hasta una polea, de donde cuelga otro cuerpo de masa 4 Kg.
Encontrar la aceleración con que cae el segundo cuerpo. Calcular el coeficiente de
rozamiento para que el sistema permanezca estático.
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9. Un bloque de 400 N de peso descansa sobre una mesa horizontal. El coeficiente de
rozamiento estático es 0.6. El bloque está sometido a una fuerza F que forma un
ángulo α con la horizontal. El valor mínimo de la fuerza necesaria para el bloque
depende del ángulo α.
(a) Discuta de qué forma depende la fuerza de α.
10. Calcula la aceleración de las masas del sistema y la tensión en cada una de las
cuerdas sabiendo que m1= 5 Kg, m2= 4 Kg, m3= 2 Kg y que el coeficiente de
rozamiento entre la masa m2 y el plano vale 0.25.
M2
M1
M3
11. Un cuerpo de 5 Kg de masa descansa sobre un plano inclinado 30º respecto a la
horizontal. Si el coeficiente de rozamiento es 0.2 determina:
(a) La fuerza que debemos efercer sobre el cuerpo, en la dirección del plano, para
que éste ascienda con una aceleración de 0.5 m/s2.
(b) La fuerza que hay que ejercer para que descienda con la misma aceleración.
12. Un bloque de 400 N de peso descansa sobre una mesa horizontal. El coeficiente de
rozamiento estático es 0.6. El bloque está sometido a una fuerza F que forma un
ángulo θ con la horizontal. El valor mínimo de la fuerza necesaria para mover el
bloque depende del ángulo θ.
(a) Discute cualitativamente de qué forma depende la fuerza de θ.
13. Un cuerpo desliza a lo largo de un plano inclinado 30º y luego continúa moviéndose
sobre un plano inclinado horizontal. Calcula el coeficiente dinámico de rozamiento,
si se sabe que el cuerpo recorre en el plano horizontal la misma distancia que en el
plano inclinado.
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14. Calcula la fuerza que un cuerpo de 60 Kg ejerce sobre el piso de un ascensor
cuando:
(a) Asciende con velocidad constante de 1 m/s.
(b) Asciende con aceleración constante de 1 m/s2.
(c) Desciende con una aceleración constante de 1 m/s2.
(d) Si el ascensor y el cuerpo pesan juntos 560 kg, ¿qué tensión deberá ejercer el
cable del motor en el caso anterior?.
15. Tres bloques A, B y C de 4, 2 y 1 kg, respectivamente, se encuentran juntos sobre
una superficie horizontal sin rozamiento.
(a) ¿Qué fuerza hay que aplicar al bloque A para que el conjunto adquiera una
aceleración constante de 2 m/s2?.
(b) Calcula la fuerza que el bloque A ejerce sobre el B, y la que el bloque B ejerce
sobre el bloque C y sobre el bloque A.
16. Una automóvil tiene una masa de 1500 kg y su velocidad es de 60 km/h. Cuando se
le aplican los frenos, produciendo una desaceleración uniforme, el coche se detiene
en 1.2 minutos. Determine la fuerza aplicada al coche.
17. Calcular la fuerza requerida para desviar un electrón en un tubo de televisión una
distancia 0.1 m. El emisor de electrones produce electrones con una velocidad de
unos 6*107 m/s. La distancia desde el emisor a la pantalla es de 0.4 m.
18. Un trineo de 20 kg se desliza por una colina, desde una altura de 20 m. El trineo
inicia su movimiento a partir del reposo y tiene una velocidad de 16 m/s cuando
llega al pie de la colina. Calcule la pérdida de energía debida a la fricción.
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