Download - fisica ejercicios de dinamica
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
1/45
Sesin de problemas:
Leyes del MovimientoPresentado por:
M.Sc. Manuel S. Alvarez Alvarado
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
2/45
1. Un cohete viaja con una velocidad da
por la siguiente ecuacin:
= 2 + 4Determine la fuerza neta que acta sobre
cuerpo cuando se encuentra el cohete
una posicin x=1 m. Considere que cohete posee una masa de 1 kg. Todos l
datos estn segn el S.I.
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
3/45
2. Un bloque cuya masa es de 10kg, se encuentra inicialm
reposo sobre una superficie horizontal. Los coeficientes de
esttico y cintico entre el bloque y la superficie son 0.40
respectivamente. Una fuerza horizontal F, cuya magnitud epor = 16 6 + , donde t esta en segundos y F en N
acta sobre el bloque desde t = 0 hasta t = 10 s, como se
en la figura (considere g=10m/s2).
a) En qu instante el bloque empieza a moverse?
b) Determine una expresin, en funcin de t, para la ace
y la velocidad
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
4/45
3. Que fuerza horizontal se debe aplicar
automvil que se muestra en la figura de modo
los bloques permanezcan fijos en relacin cocarretn? Suponga que todas las superficies, rued
poleas no tienen friccin. Observe que la fuerza
ejerce la cuerda acelera m1.
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
5/45
( + + )
Respuesta:
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
6/45
4. La figura muestra dos cubetas de pintura, de 3.2
kg cada una, que cuelgan unidas mediante dos
cuerdas ligeras.
a) Si las cubetas estn en reposo, cul es la tensin
en cada cuerda?
b) Si las dos cubetas son jaladas hacia arriba por la
cuerda superior con una aceleracin de 1.25 m/s2,
calcule la tensin en cada cuerda.
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
7/45
Respuesta: a) 31N, 63N;
b) 35N, 71N.
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
8/45
5. Sostenido de un cordel, un objeto cuel
espejo retrovisor de su automvil. Mientras
acelera de manera uniforme desde el reposo28 m/s en 6.0 s, qu ngulo formar el
con la vertical?
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
9/45
Respuesta: = 25.46
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
10/45
6. Una esfera uniforme slida de 45.0 kg, cuyo dimet
de 32.0 cm, se apoya contra una pared vertical sin fric
usando un alambre delgado de 30.0 cm con
despreciable, como se indica en la figura.
a) Determinar la tensin en el alambre.
b) Qu tan fuerte empuja la esfera a la pared?
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
11/45
Respuesta: ) 470 ) 163
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
12/45
7. El bloque A de 100kg que se
ilustra en la figura, es liberado
a partir del reposo.
Si se desprecian las masas de
las poleas y de las cuerdas,determine la rapidez del bloque
B de 20kg a los 2s.
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
13/45
13.06 m/sRespuesta:
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
14/45
8. Un cuerpo de masa m unido a un resorte de consta
longitud l (sin deformar) que gira con ve1ocidad ang
constante en un plano horizontal sin friccin. Se quiere c
el estiramiento ldel resorte.
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
15/45
Respuesta:
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
16/45
9. Usted est bajando dos cajas, una
encima de la otra, por la rampa que se
muestra en la figura, tirando de una
cuerda paralela a la superficie de la
rampa. Ambas cajas se mueven juntas arapidez constante de 15.0 cm/s. El
coeficiente de friccin cintica entre la
rampa y la caja inferior es 0.444, en tanto
que el coeficiente de friccin esttica
entre ambas cajas es de 0.800. a) Qufuerza deber ejercer para lograr esto? b)
Cules son la magnitud y la direccin de
la fuerza de friccin sobre la caja
superior?
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
17/45
Respuesta:
a) 57.1 N
b) 146 N, hacia arriba de la rampa
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
18/45
10. En el sistema mostrado en la figura la masa
50 , = 30 , = 30.Si el sistema se mantien
reposo indique: a) magnitud y direccin de la fuerz
friccin con el plano, b) magnitud de la tensin en la cu
( = 0.35 = 0.3)
Examen 2012-3s, 1
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
19/45
Respuesta: = 294
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
20/45
11. Los bloques A, B y C se colocan como en la figu
conectan con cuerdas de masa despreciable. Tanto A c
pesan 25.0 N cada uno, y el coeficiente de friccin c
entre cada bloque y la superficie es de 0.35. El blo
desciende con velocidad constante.
a) Dibuje un diagrama de cuerpo libre que muestre las fu
que actan sobre A, y otro para B.
b) Calcule la tensin en la cuerda que une los bloques A yc) Cunto pesa el bloque C?
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
21/45
b)8.75 N
c) 30.8 N
Respuesta:
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
22/45
12. El hombre de 150lb yace contra un colchn para e
coeficiente de friccin esttica es s= 0.5. Si el hombre
torno del eje Z con una rapidez constante v = 30ft/s, dete
ngulo mnimo del colchn en el que el hombre com
resbalarse. (g = 32ft/s2).
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
23/45
13. El bloque de 8kg de la figura estsujeto a una barra vertical mediante doscuerdas. Cuando el sistema gira alrededordel eje de la barra, las cuerdas estn
tensas.a) Cuntas vueltas por minuto ha de
dar el sistema para que la tensin en lacuerda superior sea de 147 N?
b) Cul es entonces la tensin de lacuerda inferior?
10 cm
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
24/45
a) 156 rpm
b) 49N
Respuesta:
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
25/45
14. Un botn (m=10g) se coloca sobre una plataforma
horizontal de 0.32 m de dimetro, la cual gira a 40 rpm. El bot
desliza sobre la plataforma siempre que est a menos de 0.15 m
de rotacin.
a) Cual es el coeficiente de friccin esttico entre el bot
plataforma?
b) A que distancia del eje puede estar el botn sin resbal
plataforma gira a 60 rpm?
Examen 2010-1s
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
26/45
a) = 0.269
b) = 6.7Respuesta:
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
27/45
15. Un bloque pequeo de masa m que est sobre una mesa
friccin, est atado a un bloque suspendido de masa M por medi
un cordn que pasa por un orificio de la mesa. Halle la rapidez
que debe moverse el bloque pequeo en un crculo de radio r pque el bloque grande permanezca en reposo.
Examen 2012-1s, 1
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
28/45
=
Respuesta:
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
29/45
16. Un conductor conduce un automvil de 1200 kg en una tray
horizontal circular con radio de 200 m. Cada uno de los
neumticos perder la adherencia a la carretera si la fuerza de roza
entre un neumtico y la carretera cae por debajo de 1500 N.
a) Calcule la rapidez mxima a la que el automvil puede conmovindose en una trayectoria circular. Suponga que el radio
trayectoria es el mismo para cada neumtico.
b) Si la pista estuviera peraltada la friccin lateral puede hacrsela
mantener el automvil a la misma velocidad anterior. Calcule el ng
peralte necesario.
Examen 2014-1s, 1
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
30/45
a) = 31.6
b) = 27Respuesta:
17 Un bloque de masa m1 = 2 30 kg se coloca en el frente de u
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
31/45
17. Un bloque de masa m1 2.30 kg se coloca en el frente de u
de masa m2 = 5.20 kg, como se muestra en la figura. El coefic
friccin esttica ente m1 y m2 es de 0.65, y hay friccin desp
entre el bloque mayor y la mesa. a) Qu fuerzas actan sobre
Cul es la fuerza externa mnima F que se debe aplicar a m2 m1 no caiga? c) Cul es la fuerza de contacto entre m1 y m2?
es la fuerza neta que acta sobre m2 cuando se aplica la fuerz
determin en el inciso b)?
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
32/45
18. El sistema que se muestra en la figura puede usarse para
aceleracin del mismo. Un observador que va sobre la platafor
el ngulo , que el cordn que sostiene la bola ligera form
vertical. No hay friccin en ningn lado. a) Cmo se relaciona
aceleracin del sistema? b) Si m1=250 kg y m2=1250 kg, cvalor de ? c) Si usted puede modificar m1 y m2, cul es e
mximo que usted puede alcanzar?
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
33/45
19. En la figura el peso w es de 60.0 N. a) Calcule la ten
el cordn diagonal. b) Calcule la magnitud de las
horizontales F1 y F2 y que deben aplicarse para man
sistema en la posicin indicada.
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
34/45
20. Considere los tres bloques conectados que se mues
el diagrama. Si el plano inclinado es sin friccin y el s
esta en equilibrio, determine (en funcin de m, g y )
masa M b) Las tensiones T1 y T2.
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
35/45
a) M = 3 m sen
b) T2 = (3 mg) sen
T1 = (2 m*g) sen
Respuesta:
21 P ( 80 k ) l i
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
36/45
21. Para una persona (m=80 kg) que cae en el aire con
brazos y piernas estiradas, como la que se muestra en
la figura, el aire produce una fuerza de friccin que
depende del valor de la velocidad v que tenga la
persona en ese momento y viene dada por = ,donde D es una constante que tiene un valor de 0.25.
a) Qu unidades tiene D?
b) Qu aceleracin tiene esta persona cuando su
velocidad es de 20 m/s?
c) Qu velocidad tiene esta persona en el momento
que adquiere una aceleracin de 6.0 m/s2?
d) Cul es la velocidad terminal (la que adquiere en el
instante en que la aceleracin es cero) de esta persona?
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
37/45
a) D [kg/m] ; b) a=8.55 m/s2
;c) v=34.9m/s ; d) v=56.0m/sRespuesta:
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
38/45
22. Un alambre ACB pasa a travs de un anillo en C u
una esfera que gira a una velocidad constante v en el
horizontal mostrado en la figura. Sabiendo que la tensi
misma en ambas porciones del alambre, determinar la vev.
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
39/45
V=3.47 m/sRespuesta:
23 D t ti d l i t bj t d 7 1k i
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
40/45
23. Durante una prctica de lanzamiento, un objeto de 7.1kg gira
velocidad constante v en un crculo horizontal tal como se muestr
grfica. Si =0,93m y =60, determinar:
a) La tensin en el cable BC.
b) La velocidad del objeto en el punto A.
kR
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
41/45
x=1.598kmRespuesta:
24 Un avin tiene una masa de 25000kg y sus motores p
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
42/45
24. Un avin tiene una masa de 25000kg y sus motores p
desarrollar un empuje total de 40kN durante el despegu
fuerza de arrastre D ejercida sobre el avin tiene una ma
D=2.25v2, donde V se expresa en metros por segundo
Newton, y si el avin se puede suspender en el aire
velocidad de 240km/h, determinar la longitud de pista req
para que el avin despegue.
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
43/45
25. Dos cilindros macizos y homogneos de pesos 6 y 10
apoyan sin rozamiento sobre los planos inclinados de la
Calcular:
a. El ngulo que forma con la horizontal la lnea que u
centros de los dos cilindros.
b. La reaccin de los planos inclinados
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
44/45
26. Un bloque pequeo de masa m se
coloca dentro de un cono invertido que
gira sobre un eje vertical, de modo que la
duracin de una revolucin del cono es T.Las paredes del cono forman un ngulo
con la vertical. El coeficiente de friccin
esttica entre el bloque y el cono es . Si
el bloque debe mantenerse a una alturaconstante hsobre el vrtice del cono, qu
valores mximo y mnimo puede tener T?
-
7/26/2019 fisica ejercicios de dinamica
45/45
27. Considere el sistema que se ilustra en lafigura con = 9.5 y = 11.5 . Losngulos son = 59 y = 32.
a) En ausencia de friccin, qu fuerza serequerira para jalar las masas hacia arriba de
los planos inclinados fijos con una velocidadconstante?
b) Ahora se elimina la fuerza Cul es lamagnitud y direccin de la aceleracin de los
dos bloques? c) En ausencia de cul es la tensin en la
cuerda?