Fisica_dinamica

Karen Ivette Macias Parrales. Ing- 12

Un bloque de 1.0kg es arrastrado a lo largo de una superficie horizontal sin   fricción por medio de de una fuerza horizontal de 5.0 N. N. Calcule la aceleración  aceleración  del bloque. m=1kg  f=5N

f=m.a  a=f/m  a=5/1=5 

Un bloque de 2.0kg de masa es arrastrado a lo largo de una superficie horizontal sin fricción por medio de una fuerza de 10.0N la cual forma un  Angulo de 60 con la horizontal. ho rizontal. Calcule la aceleración del bloque. m=2kg

fx=10cos60=5

 f=10N

f=m.a 

a=5/2=2.5 

Un bloque de 2.0kg de masa se halla en reposo sobre una pared vertical sin   fricción como se muestra en la figura 5.46. Calcule Calcule la magnitud de la fuerza  que se debe aplicar sobre el bloque para que este se mantenga en reposo.

 fy=fsen30

20=fsen30

20=fsen30

f=20/sen30=40N 

Un bloque de masa m1= 2.0kg esta atado por medio de una cuerda que pasa   por una polea sin fricción a otro bloque de masa m2= 3.0kg que cuelga del  otro extremo. Si el bloque de masa m1 se desliza sobre una superficie horizontal y sin fricción, como se muestra en la figura 5.47, calcule la  aceleración de los bloques y la tensión en la cuerda.

T=11.76N 

 )   (  )   (  Calcule la aceleración de los bloques del problema 5.4 si se remplaza a la  masa m2 por una fuerza igual a su peso, como se muestra en la figura. F=m.a

a=15m/s 

30=2.a  30/2=a 

Una fuerza F=100N se aplica sobre el bloque de masa m1= 15kg, el mismo  que esta en contacto con otro bloque de masa m2=10kg como se muestra en  la figura 5.49. Suponga que los bloques se hallan sobre una superficie sin   fricción. a)  Calcule la fuerza de contacto entre los dos bloques  b)  Calcule la aceleración de lo bloques 

 f=100N

f=m.a 

m1=15kg

100=25.a 

m2=10kg

a=100/25  a=4m/s 

Una fuerza F=100N se aplica sobre el bloque de masa m2=10 kg en dirección  hacia la izquierda como se muestra en la figura 5.50. Este bloque esta en  contacto con otro bloque de masa m1= 15kg. Este enunciado es igual que el   problema 5.6 con la diferencia de que la fuerza es hacia la izquierda. a)  Calcule la fuerza de contacto entre los dos bloques  b)  Calcule la aceleración de los bloques 

La aceleración es la misma solo que al lado contrario 4m/s  Dos bloques m1= 15kg y m2= 10kg, mostrados en la figura 5.51, están  conectados por medio de una cuerda cuya resistencia a la ruptura es de 30N. ¿Cuál es la máxima fuerza F que puede aplicarse al bloque m2 para  que la cuerda no se rompa? Suponga que la superficie horizontal es sin   fricción 

m1=15kg

f=(m1+m2)a 

m2=10kg

t=m1.a 

t=30N

t=50N 

Del techo de un elevador se cuelga un bloque de 10.0kg por medio de una  cuerda como se muestra en la figura 5.52. Si el elevador se mueve hacia  arriba con una aceleración constante de 2m/s, ¿Cuál es la tensión en la  cuerda que sostiene el bloque? 

m=10kg

t-mg=m.a

a=2 m/s

t-100=20

t=?

t=20+100

t=120N 

Si la cuerda que sostiene el bloque de 10kg del problema 5.9 tuviera una  resistencia a la ruptura de 150N, ¿Cuál seria la máxima aceleración que debería tener el elevador para que la cuerda no se rompa?  150-100=10.a

50/10=a 

50=10.a

a=5m/s 

En la figura 5.52 del problema 5.9 se muestra un elevador de 400kg que lleva  en su interior un bloque de 10kg. Si la fuerza F que se ejerce sobre este ascensor es de 7100N ¿Cuál es el máximo numero de personas que pueden  viajar en el elevador para que este suba con velocidad constante? Suponga  que cada persona tiene una masa de 60kg. e=400kg

N-mg=0

Si cada persona tiene 600N 

m=10kg

N=4000N

600*5=3000N 

 f=7100N

7100-4000=3100N

5 personas 

Una fuerza neta de 50N se aplica sobre un objeto y este adquiere una  aceleración de 2m/s ¿Qué fuerza debe aplicarse para que su aceleración sea  de 3.0m/s?  F

a 

50N

2m/s

x

3m/s 

15/2=75N 

Sobre un objeto de 2.0kg de masa que se halla sobre una mesa horizontal sin   fricción se aplican dos fuerzas perpendiculares. La fuerza F1 es de 30N de magnitud y esta dirigida a lo largo del eje +x. La fuerza F2 es de 40N de magnitud y esta dirigida hacia el eje +y. ¿Cuál es la magnitud y dirección  de la fuerza que mantendría en reposo a este objeto? Sen53 = 4/5 

        √     ( )

Desde el segundo piso de un edificio se desea bajar una caja de 500N de peso  usando una cuerda que resiste hasta 400N solamente. La única forma de bajar esta caja es aplicándole una aceleración. Calcule la mínima  aceleración que se le debe imprimir a la caja para lograr este objetivo. W=500

t-w=m.a

T=400

400-500/50=a 

a=2m/s 

Del techo de un vagón que se mueve hacia la derecha se cuelga una masa m  mediante una cuerda como se observa en la figura 5.53. SI la cuerda forma  un Angulo T con la vertical. ¿Cuál es la aceleración del vagón? Exprese su  respuesta en términos de g y T.

Efx=m.a Efy=0 a=gtan0 Msen0=m.a w+msen0=0 M=m.a/sen0 m.g=-msen0 Una fuerza F se aplica sobre un objeto como se muestra en la figura 5.54. Si  la masa del objeto es de 0.866 kg y la fuerza es de 8.0N, calcule la magnitud  de la Normal y la aceleración del objeto si se desliza sobre una superficie horizontal sin fricción.

Efx=m.a efy=0 8sen60=0.8ª n=fsen0+mg  A=8m/s N=12 Calcule la fuerza horizontal F, dirigida hacia la derecha, que debe aplicarse a la esfera de 10kg de la figura 5.55 para que se mantenga en reposo.

M=10kg f=98sen53 W=10(9.8) f=78.3N  W=98N  Un hombre hala una cuerda con una fuerza de 100N el otro extremo de la  cuerda esta atada a una balanza de resorte y esta a un poste vertical ¿Cuál  es la lectura de la balanza? 

La fuerza que aplica el hombre, es decir la de 100N  Un bloque de masa m1= 1.0kg descansa sobre otro de masa m2= 10.0kg. entre m1 y m2 hay fricción de modo que los dos bloques viajan juntos. Entre m2 y  la superficie horizontal no hay fricción. Calcule la magnitud de la fuerza F   para que los dos bloques se muevan con una aceleración de 2.0m/s hacia la  derecha.

F=m.a  F=11(2)  F=22N  Una caja puede viajar sobre la pared vertical de un vagón sin caerse como  se muestra en la figura 5.58. Esto se debe a:  a)  La velocidad del vagón es extremadamente grande pero constante b)  El vagón experimenta una pequeña aceleración que va disminuyendo  con el tiempo  c)  Debe haber fricción entre las dos paredes que están en contacto  d)  La caja siempre resbale

Debe haber friccion entre las dos paredes que están en contacto  37) Una caja viaja en la pared vertical de un vagón que se mueve hacia la  derecha como se muestra en la figura 5.65. Calcule la máxima aceleración que debe tener el vagón para que la caja deslice. Suponga que el coeficiente de rozamiento estático entre la caja y la pared vertical del vagón es de 0.5 

Efx=m.a  Uk.mg=m.a  Uk(g)=a  5m/s  38) Dos bloques de masas m1 y m2 están conectados mediante una cuerda sin  masa que pasa alrededor de una polea de masa despreciable y sin fricción como  se muestra en la figura. Suponiendo que m1>m2 y que los bloques parten del  reposo, indiquen cual de las siguientes alternativas es correcta para el instante en que la masa esta a punto de chocar contra el suelo. a)  La rapidez del bloque de masa m1 es cero  b)  La máxima distancia que asciende del bloque de masa m2 es h  c)  Cuando el bloque de m2 asciende a su altura máxima se ha movido una  distancia mayor que h  d)  La aceleración de m2 es la mitad de la aceleración de m1 e)  El sistema de las dos masas no acelera sino que se mueve con rapidez constante

Cuando el bloque de m2 asciende a su altura máxima se ha movido una  distancia mayor que h  40) Para el siguiente sistema de poleas mostrado en la figura, calcule la  magnitud de la fuerza F que se debe ejercer para mantener el bloque de peso W  en reposo. Suponga que las poleas tienen masa despreciable y sin fricción en sus  ejes. a)  b)  c)  d)  e) 

W  2w w/3 w/2 2w/3

41) un bloque de masa m1 se halla sobre un bloque de masa m2 como se muestra  en la figura. El coeficiente de rozamiento estático entre m1 y m2 es us. Suponga  que entre m2 y el piso no hay fricción. ¿Cuál es la mínima fuerza F horizontal  que se debe ejercer sobre m2 para que el bloque m1 no deslice?  a)  b)  c)  d)  e) 

Usm1g  Us(m1+m2)g  Usm2g  Us(m1-m2)g  M1 desliza porque no depende de la fuerza F 

42) Una fuerza de magnitud F paralela al plano indicado, hala tres bloques  conectados con una cuerda inextensible y de masa  despreciable, sobre un plano inclinado sin fricción el cual   forma un Angulo T con la horizontal. Suponga que los tres  bloques tienen igual masa m y que se mueven en la dirección  de la fuerza F. Calcule la aceleración de los bloques. a)  f/3m  b)   f/(3mgsenT)  c)   f/3m-gsenT  d)  FsenT/3m  e)  F-3mgSenT