Física y Química 4º ESO Beatriz Jiménez Mahíllo

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ESTUDIO DE LAS FUERZAS. EJERCICIOS DE REFUERZO

Ley de Hooke

1. Si cuando aplicamos a un determinado muelle una fuerza de 20 N le provocamos un

alargamiento de 30 cm, calcula:

a) La fuerza que producirá un alargamiento de 20 cm.

b) El alargamiento producido por una fuerza de 100 N.

S: a) 13,3 N; b) 1,5 cm

2. Disponemos de dos muelles: en el primero al colgar un peso de 10 N se produce una

deformación de 2 cm, y en el segundo, al colgar el mismo peso, se produce una deformación

del doble. ¿Cuál de los dos tiene mayor valor de la constante elástica?

S: El primero

3. Para un muelle la constante k vale 15 N/cm. Si se estira con una fuerza de 30 N, la longitud

que adquiere es de 20 cm. ¿Cuál es la longitud del muelle sin carga? ¿Cuánto valdrá la

constante k si se estira con una fuerza de 15 N?

S: 18 cm; k no varía

Fuerzas

4. ¿Es posible que un cuerpo se mueva sin que exista fuerza alguna sobre él?

S: sí, a velocidad constante

5. ¿Es correcta la frase? “Este hombre tiene mucha fuerza”. Explícalo.

S: no, porque una fuerza es una interacción entre dos o más cuerpos.

6. El peso de un cuerpo, ¿es magnitud escalar o vectorial?

S: vectorial, es una fuerza

7. Dos fuerzas de 6 y 8 N, respectivamente, concurren en un punto formando sus direcciones

un ángulo recto. Dibuja la resultante calcula su valor numérico.

S: 10 N

8. Un sistema de dos fuerzas de 8 N y 6 N cada una actúa sobre un mismo objeto. Halla

gráfica y numéricamente la intensidad de la resultante en estos casos:

a) Cuando las dos fuerzas tienen la misma dirección y sentido.

b) Cuando ambas tienen la misma dirección, pero sentido contrario.

c) Cuando forman ángulo recto.

S. a) 14 N; b) 2 N; c) 10 N

9. Sobre un cuerpo actúa una fuerza de 3 N hacia el norte, una de 4 N hacia el oeste, una de 4

N hacia el sur y otra de 1 N hacia el este. ¿Cuál es el módulo de la fuerza resultante? Hállala

mediante un dibujo.

S:

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10. Los gases procedentes de la explosión de la pólvora actúan dentro del cañón de un fusil

durante 5·10-3

segundos sobre un proyectil de 10 gramos, con una fuerza de 300 N. Calcula:

a) La aceleración del proyectil.

b) Su velocidad de salida.

S: a) 30000 m/s2; b) 150 m/s

11. Un automotor, de masa 10 toneladas, parte del reposo por una vía horizontal y recta,

tardando 1 minuto en adquirir la velocidad de 108 km/h. calcula:

a) La aceleración, supuesta constante, durante ese minuto.

b) Si cuando marcha a 108 km/h frena y se detiene en 100 metros, ¿cuánto vale la fuerza de

frenado?

S: a) 0,5 m/s2; b) -45000 N

12. Un automóvil marcha a 72 km/h. ¿Qué aceleración negativa es preciso comunicarle para

que se detenga en 100 metros? ¿Cuánto tiempo tardará en parar? Si su masa es de 1500 kg,

¿cuál será la fuerza de frenado?

S: a = -2 m/s2; t= 10 s; F= -3000 N

13. ¿Qué fuerza han de ejercer los frenos de un coche, de masa 100 kg, que circula a 15 m/s

para detenerlo en un recorrido de 30 m?

S: -3750 N

14. Un coche de 2500 kg arranca y en 25 segundos alcanza los 120 km/h. ¿Qué espacio

recorrió en ese tiempo? ¿Cuál fue su aceleración? ¿Qué fuerza ejerció el motor si la fuerza de

rozamiento del coche contra la carretera es 100 N?

S: a= 1,33 m/s2; e= 416,6 m; F=3432 N

15. Un cuerpo se soltó desde una cierta altura para que caiga libremente. Si tarda 4 segundos

en llegar al suelo, ¿desde qué altura se soltó? ¿Con qué velocidad llegará al suelo?

S: h= 80 m; 40 m/s

16. Un coche circula a 90 km/h y logra detenerse, aplicando los frenos, en un tiempo de 10

segundos. ¿Cuál fue su aceleración de frenado?

S: -2,5 m/s2

17. Sobre el bloque, de 40 kg de masa, se ejercen las fuerzas que aparecen en la figura. Dibuja

la resultante de las fuerzas y calcula:

a) La aceleración que adquiere el bloque.

b) La velocidad que lleva después de haber recorrido 10 m.

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S: a) 7 m/s

2; b) 11,8 m/s

18. Un barco de vela de 1200 kg es empujado por el aire con una fuerza de 2500 N; al mismo

tiempo el agua ejerce sobre él una fuerza de rozamiento de 1000 N.

a) Calcula el valor de la aceleración que lleva el barco.

b) Calcula la velocidad (expresada en km/h) que tendrá al cabo de 10 s, si parte del reposo.

S: a) 1,25 m/s2; b) 45 km/h

Gravitación

1. Sabiendo que la masa de Marte es de 6,42·1023

kg y que su radio es de 3400 km, calcula:

a) El valor de la gravedad g en la superficie del planeta.

b) El peso de un astronauta de 70 kg de masa.

Dato: G = 6,67·10-11

S.I.

S: a) 3,7 m/s2; b) 259 N

2. a) ¿Cuánto pesa en Marte un meteorito de 2 kg?

b) ¿Con qué fuerza atrae el meteorito anterior a Marte?

Datos: G=6,67.10-11

N.m2.kg

-2; Masa Marte = 6,6.10

23 kg; Radio Marte=3380 km.

S: a) 7,7 N; b) la misma