DINÁMICA LINEAL

SEGUNDA LEY DE NEWTONSi sobre un cuerpo actúan varias fuerzas, éstas pueden ser reemplazadas por una sola llamada fuerza resultante (FR); esta ley nos dice:

"Toda fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo generará una aceleración en la misma dirección y sentido que la fuerza resultante, tal que el valor de dicha aceleración es directamente proporcional a la fuerza resultante e inversamente proporcional a la masa del cuerpo”.

CASOS ESPECIALES1) Aceleración de un cuerpo en un

plano inclinado liso:

2) Máquina de ATWOOD:

3) Aceleración en función del ángulo:

4) Peso aparente dentro del ascensor:

PROBLEMAS1. Con respecto a la Segunda Ley de

Newton se cumple:a) La fuerza resultante y la

aceleración tienen diferentes sentidos.

b) La fuerza resultante y la aceleración tienen direcciones perpendiculares.

c) La fuerza resultante y la aceleración tiene la misma dirección y sentido.

d) La fuerza resultante y la aceleración tienen la misma dirección y sentido opuestos.

e) La fuerza resultante y la aceleración no tienen la misma dirección y sentido.

2. Un bloque de masa m=2kg es arrastrado sobre una superficie lisa con una fuerza F=10N. Calcula la aceleración que experimenta dicho bloque.

a) 5m/s2 b) 4m/s2 c) 3m/s2

d) 2m/s2 e) 1m/s2

3. Hallar la aceleración de los bloques.mA = 5 kg mB = 15 kg

a) 2 m/s2 b) 6 m/s2 c) 1 m/s2

d) 4 m/s2 e) 8 m/s2

4. En el techo de un ascensor se encuentra suspendido un bloque de masa 6kg, sabiendo que el ascensor baja con aceleración constante a=1,8m/s2. Hallar la tensión en la cuerda que sostiene el bloque. (g=9,8m/s2)a) 46N b) 48N c) 38Nd) 40N e) 28N

5. Un cuerpo de 5 kg de masa varía su velocidad de 5 m/s a 20 m/s en 5s. Hallar la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo.a) 20N b) 15N c) 25Nd) 30N e) 50N

6. Un bloque es jalado por la fuerza F=25N sobre una superficie áspera con µ=1/3; si m=3kg. Calcula la aceleración que experimentará el bloque.

a) 1m/s2 b) 2m/s2 c) 3m/s2

d) 4m/s2 e) 5m/s2

7. Calcula la masa del bloque con a=2m/s2. F=60N (g=10m/s2).

a) 1kg b) 2kg c) 3kgd) 4kg e) 5kg

8. Una persona de 50kg se encuentra dentro de un ascensor y sobre una balanza. El ascensor acelera hacia arriba con 2m/s2, determina la lectura de la balanza.

a) 100N b) 200N c) 300N

d) 500N2 e) 600N

9. Dentro de un ascensor hay una balanza sobre la cual hay una persona; cuando el ascensor baja a velocidad constante la balanza marca 800N. ¿Cuál será la lectura cuando la balanza acelere hacia abajo a razón de 5 m/s2? (g = 10 m/s2)a) 1200N b) 400N c) 600N

FÍSICA 2 Prof. Juan Carlos Cantoral Vilchez

A BF = 18 N F = 38 N

d) 900 e) 500N

10. La figura muestra tres cuerpos en contacto por la acción de una fuerza “F”. La fuerza de contacto sobre el bloque 2 y 3 es.

a) F/2 b) F/3 c) F/4d) F/6 e) F/5

11. Hallar la tensión en la cuerda “A”, si no existe rozamiento.

a) 120N b) 160N c) 40N

d) 60N e) 80N12. El cochecito de la figura se mueve

con aceleración de 5 m/s2. En su superficie de forma cilíndrica descansa una esferita. Depreciando toda fricción, hallar “θ”. Considerar g=10m/s2

a) 71°30’ b) 18°30’ c) 45°d) 30° e) N.A.

13. Los bloques de la figura avanzan sobre un piso horizontal, sin rozamiento. Si la fuerza horizontal aplicada sobre el primero es de 150N, hallar la aceleración con que se mueven los bloques.

a) 5m/s2 b) 4m/s2 c) 3m/s2

d) 2m/s2 e) 1m/s2

14. Del problema anterior calcular el valor de T1+T2.a) 70N b) 80N c) 75Nd) 65N e) 85N

15. Dos fuerzas horizontales una de 20N y otra de 40N del mismo sentido actúan sobre un objeto de 8kg de masa. ¿Qué aceleración producen?a) 7.5m/s2 b) 4.5m/s2 c) 3.5m/s2

d) 2.5m/s2 e) 1.5m/s2

16. Si un auto puede acelerar a razón de 12 m/s2 y de pronto pierde la cuarta parte de su masa. ¿Qué aceleración puede desarrollar, dada una misma fuerza impulsadora?a) 3m/s2 b) 48m/s2 c) 38m/s2

d) 2m/s2 e) 60m/s2

17. En la figura se muestra dos bloques que aceleran por la diferencia de sus masas. Determinar la aceleración so las poleas carecen de fricción y las cuerdas son de peso despreciable. (g=10m/s2; m=4kg)

FÍSICA 3 Prof. Juan Carlos Cantoral Vilchez

a) 5m/s2 b) 4m/s2 c) 3m/s2

d) 2m/s2 e) 1m/s2

18. Dos cuerpos de masas “m” y “3m” se sueltan al mismo tiempo desde una cierta altura. La resistencia del aire es la misma para ambos cuerpos e igual a mg/6. Si am y a3m

son sus respectivas aceleraciones mientras descienden, entonces el cociente a3m/am es igual a:a) 17/15 b) 18/15 c) 19/15d) 17/5 e) 18/5

19. En el laboratorio se ha obtenido la siguiente tabla para las fuerzas aplicadas a los cuerpos A, B y C.

F(N) a(m/s2)Cuerpo A

12,0 3,0

Cuerpo B

7,5 2,5

Cuerpo C

3,0 1,0

Si se aplica la misma fuerza F=5N a cada uno de los 3 cuerpos por separado, entonces la relación entre las aceleraciones de los cuerpos aA, aB y aC respectivamente es:a) aA>aB>aC b) aA>aB=aC

c) aA<aB=aC d) aA=aB=aC

e) N.A.

20. Un rifle cuyo cañón tiene 0,60m de longitud dispara una bala de 0,2kg de masa, la cual abandona el cañón luego de 0,01s. Calcular la fuerza media que desarrollaron los gases sobre la bala.a) 124N b) 240N c) 1200Nd) 2400N e) 4800N

PARA LA CASA1. Calcular la fuerza “F” si el bloque de

20kg. de masa posee una aceleración de 5m/s² la superficie es lisa.

a) 20N b) 100N c) 180Nd) 80N e) 160N

2. Hallar la aceleración de cada uno de los bloques mA = 6kg; mB = 4g.

g= 10m/s²a) 2 m/s²b) 4c) 5d) 6e) 1

3. Un cuerpo de 5kg de masa está suspendido del techo de un ascensor que sube con una aceleración de 2,2 m/s². Hallar la tensión de la cuerda que sostiene al cuerpo.a) 50N b) 55N c) 60Nd) 30N e) 25N

4. Calcule la aceleración del péndulo mostrado. (g= 10 m/s²) ( = 37º).a) 6 m/s²b) 8c) 4d) 2,5e) 7,5

5. Despreciando las fuerzas de rozamiento, halle la fuerza de interacción entre los bloques: m1 = 6kg; m2 = 4kg.

a) 40N b) 42N c) 44Nd) 46N e) 48N

6. Si una persona de 60kg viaja dentro de una ascensor que sube con aceleración a= 2m/s². Hallar ¿cuánto marcará la balanza que está dentro del ascensor?a) 600 Nb) 680 Nc) 720 Nd) 760 Ne) 800 N

7. Hallar la tensión de la cuerda que une los bloques: mA = 9 kg ; mB = 11 kg

a) 40 N b) 32 c) 34d) 38 e) 36

FÍSICA 4 Prof. Juan Carlos Cantoral Vilchez

a

70N 30N1 2

B

A

Fa

80NA B

20N 60N

8. Si las superficies son totalmente lisas, determinar la fuerza de reacción entre las masas “mB” “mC” .(mA = 2 kg; mB = 3 kg; mC = 5 kg )a) 50 Nb) 70c) 55d) 90e) 40

9. Del gráfico calcular la fuerza “F” si el bloque de 10kg de masa se desplaza hacia la izquierda con una aceleración de 0,4 m/s2 , θ = 60º.a) 28 N

b) 24 c) 36 d) 48 e) 56

10. Calcule la aceleración de los bloques.No hay rozamiento. mA=mB=mC=mD=4 kg

a) 4 m/s2 b) 3 c) 6d) 7 e) 12

FÍSICA 5 Prof. Juan Carlos Cantoral Vilchez

20N

F

AB

C40N 100N

48NA B C D