Hoja de Trabajo 07 - Leyes de Newton.

 

DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA

HOJA DE TRABAJO LEYES DE NEWTON NOMBRE: Diego Bermeo

FECHA:12/07/2022

PARALELO: GR3

PREGUNTAS 1. En un diag diagram ramaa de cuerp cuerpo o libre libre se repr represe esenta ntan: n: a)  b) c) d) e)

las fuer fuerzas zas que que el cuerp cuerpo o aplica aplica sobr sobree su entor entorno no las fuerzas que el entorno aplica sobre el cuerpo solo solo el el peso peso y la la fuer fuerza za nor norma mall solo solo las las fue fuerz rzas as de de cont contac acto to to toda dass las las fuer fuerza zass inter interna nass

2. Un bl bloq oque ue de masa masa  se encuentra sujeto mediante una cuerda al techo de un elevador. La magnitud de la tensión de la cuerda es máxima cuando el elevador: a) ba baja ja con con acele acelera ració ción n const constan ante te  b) baja con velocidad constante c) se man manti tien enee en rrep epos oso o d) sube sube con aceler aceleraci ación ón constan constante te e) su sube be con con velo veloci cida dad d consta constant ntee 3. Un bloque bloque es impulsado impulsado hacia arriba arriba de un plano plano inclinado inclinado rugoso rugoso con cierta cierta rapidez rapidez inicial. inicial. Las fuerzas fuerzas externas que actúan sobre este mientras se deslizan a lo largo del plano son: a) el peso, peso, la fuer fuerza za normal normal y la fuerza fuerza de de rozamiento rozamiento cinética cinética  b) el peso, la fuerza normal y la fuerza de rozam rozamiento iento estática c) la fuer fuerza za no norm rmal al y el pe peso so d) la fuerz fuerzaa normal normal y la la fuerza fuerza de rozami rozamient ento o e) la graved gravedad ad y el coeficie coeficiente nte de rozam rozamien iento to dinámi dinámico co 4. Los bl b loques   y  de la figura figura se despla desplazan zan juntos juntos con movim movimien iento to rectilíneo uniforme debido a la acción de la fuerza ⃗ (todas las superficies en contacto son rugosas). Entonces, necesariamente se cumple que: a) la ⃗  / está dirigida a la derecha

  

 b) la ⃗  / está dirigida a la izquierda es c) la ⃗  / nula

d) el b blloque   resbala hacia la izquierda sobre el bloque  e)   la  la  ⃗

N⃗

stáá dirigida dirigida  hac hacia  ia abajo  /   est

5. En llaa fi figura: ⃗ = −20⃗ N ,  = 1 kg y  = 0,4. La magnitud de la fuerza normal entre la superficie vertical y el bloque es:  a) 0 N ⃗  b) −10 ⃗ N  c) 10 N d) −18 ⃗ N e) 20 N

⃗

 

DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA 6. Si la aceleración aceleración q que ue experimen experimenta ta una partícula partícula es nula, entonc entonces es necesariame necesariamente: nte: a) está en reposo  b) la fuerza neta que actúa sobre ella es nula c) no existe fuerza alguna actuando sobre ella d) su rapidez es variable e) su trayectoria es una circunferencia 7. El bloque   de la figura se desplaza sobre la superficie horizontal lisa con MRU bajo la acción de  de la lass ⃗ 1  y  ⃗ 2. E En ntonc onces es ccorre orrect cto o af irmar irmar que: que: f uerzas uerzas 

⃗1 y las f uerzas uerzas  a)   las forman un par de acción y reacción ⃗ 2 ⃗ 2  son f  ⃗ 1  y  on f uerzas uerzas int interna ernass b)  ⃗ 1  y  ⃗ 2  son  c)    on iguale igualess d) la fuerz fuerzaa extern externaa neta neta sobre sobre el bloq bloque ue es nula nula e)



⃗ 



⃗2 

1

 =0

⃗2 ⃗ 1  es ma mayor que  que la m la magni agnittud  ud de  de    la m la magni agnittud  ud de  de 

8. En la figur figura, a, las polea poleass y la lass cuerda cuerdass son ideal ideales. es. Las Las cajas cajas son son idénticas (1  = 2) y se mantienen en reposo debido a la acción de   y . Es correcto afirmar que: a) 2 = −21  b) 2 = − 1 c) 2  = − 11 2 d) 2 = 3 1 e) 2 =  1 9. Escoj Escojaa la afir afirma maci ción ón corr correc ecta ta:: a) la fuerza normal y el peso son un par de acción y reacción b) siempre que fuerzas externas actúen sobre un cuerpo, este acelerará c) un cuerpo cuerpo que que se mueve mueve con movimient movimiento o rectilíneo rectilíneo uniform uniformee necesariament necesariamentee está en equilibrio d) una partícula con movimiento circular uniforme necesariamente está en equilibrio e) una partícula siempre se mueve en la dirección de la l a fuerza neta que actúa sobre ella 10 10.. Dos Dos bloqu bloques es   y  (  > ) se deslizan sobre superficie lisa horizontal con la misma rapidez, pero en dirección contraria, de tal manera que chocan frontalmente. Entonces es correcto afirmar que como resultado de esta la fuerza que interacción: actúa sobre   es igual a la fuerza que actúa sobre  en magnitud y dirección b) la magnitud de la aceleración que actúa sobre   es mayor a la que actúa sobre  c) la magni magnitud tud de de la acele acelerac ración ión que que actúa actúa sobr sobree   es menor a la que actúa sobre  d) la magnitud de la fuerza que actúa sobre   es mayor a la que actúa sobre  e) la magnitud de la fuerza que actúa sobre   es menor a la que actúa sobre  a)

11. Un trabajador baja una caja deslizándola con velocidad constante sobre una ra rampa mpa muy rugosa, inc inclinada linada 30° con la horizontal. Entonces es correcto afirmar que la: a) ca caja ja está está en eq equi uili libr brio io b) fuerza aplicada por el trabajador sobre la caja necesariamente apunta hacia arriba de la rampa c) fuerza de rozamiento que actúa sobre la caja es nula d) fuerza normal de contacto tiene la misma magnitud que el peso de la caja e) fuerza que aplica el trabajador sobre la caja es nula

 

DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA 12. En el sis sistem temaa de la fig figura ura,, el bloque bloque perman permanece ece en reposo reposo debido debido al contac contacto to entre ent re este este y la superf superficie icie rugosa rugosa (el coefic coeficient ientee de rozami rozamient ento o entre entre ambas ambas superficies es ). La magnitud de la fuerza de rozamiento que actúa sobre el  bloque es igual a: a) µ  b)  c)   

 ⃗ 

d)    e)   13 13.. Un peque pequeño ño bloqu bloquee de masa masa , atado al extremo de una cuerda ideal, se desplaza a lo largo de una circunferencia sobre una mesa liza horizontal. Si la magnitud de la tensión de la cuerda permanece constante, entonces el bloque experimenta un movimiento circular: a) uniforme b) uniformemente variado acelerado c) uniformemente variado retardado d) variado acelerado e) variado retardado 14. Un niño hace girar girar una pelota sujeta sujeta al extremo extremo de una cuerda ideal ideal de 1 m de largo de tal manera que esta describe un movimiento circular en el plano vertical, como se muestra en la figura. Entonces, la fuerza centrípeta que actúa sobre la pelota: a) es independiente del radio de la circunferencia b)  permanece constante en magnitud c)  permanece constante en magnitud y dirección d) es siempre igual a la tensión de la cuerda e) es la resultante resultante de de todas todas las fuerza fuerzass que actúan actúan en el el eje normal normal

15. Un pequeño pequeño bloque bloque de masa masa  se encuentra en el interior de un cono giratorio (el coeficiente coefic iente de rozamiento rozamiento entre el bloque bloque y el cono es ). El cono gira alrededor  de un eje vertical de tal manera que el bloque se desplaza a lo largo de una circunferen circun ferencia cia horizontal horizontal de radio , y no existe tendencia a deslizar ni hacia arriba ni hacia debajo de la superficie rugosa. Entonces la fuerza centrípeta que actúa sobre el bloque tiene una magnitud igual a: a)   b)    

c)   d)    e)

 

   

 

DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA PROBLEMAS 1. Una bola bola demole demoledor doraa está sujeta sujeta por por dos dos cables cables ideale ideales, s, como se muestr mue straa en la figura. figura. Si su masa masa es de 4090 kg determine a) la tensión   en el cable que forma 40° con la vertical. B) la tensión    en el cable horizontal. : ) 34319,17 N ) 53391,15 N

2. Sobre una una carretera carretera recta recta horiz horizontal ontal,, un camión camión parte del del reposo reposo y se mueve mueve durante durante 10 s con aceleración constante, durante dicho tiempo, un péndulo sujeto a la parte posterior se desvía 5° con respecto a la vertical. Determine la longitud recorrida por el camión en este intervalo. : 43,74 m

 

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3. Un avión avión vuela vuela a lo largo de una una circunfer circunferencia encia horizo horizontal ntal con con una rapidez rapidez de 480 km/h. Sus alas estan inclinadas inclinadas un ángulo ángulo  = 40° con respecto a la horizontal. Determine el radio de la circunferencia alrededor de la cual el avión se desplaza. Asuma que la fuerza de sustentación aplicada por el aire es completamente perpendicular a la superficie de las alas.

(: 2118,67 m)

4. Los tres tres bloques bloques A, B y C de 4 kg, kg, 2 kg kg y 1 kg respecti respectivamen vamente, te, están juntos sobre una superficie horizontal lisa. Se aplica una

 ⃗

 



fuerza ⃗ sobre el bloque A, de tal manera que todo el sistema se mueve con una m ⃗ ,  b) la acelera eleracción ión   const onstan antte  de  de  magni agnittud  ud  2 . De Dettermine ermine:: a) la  la  magni agnittud  ud  de  de   la m  magni agnittud  ud  de  de  la s2



fuerza normal que ejerce el cuerpo A sobre B, y c) la l a magnitud de la fuerza normal que ejerce B sobre C. : )14 N, ) 6 N, ) 2 N

 

DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA 5. Una Una per perso sona na de 75 kg se halla de pie sobre una báscula en el interior de un ascensor que parte desde el reposo. La masa total del ascensor, la persona y la báscula) es de 750 kg. Durante los 3 primeros segundos del movimiento, la magnitud de la tensión del cable del ascensor es 8500 N. Determine: a) la lectura de la balanza durante este intervalo y b) la velocidad del ascensor al final del intervalo.  : ) 850 , ) 4 ⃗ 

6. En la la fig figur ura, a, la la magn magnit itud ud de de ⃗ es 150 N y   = 50 . Determine la rapidez de   una vez que se ha levantado 4 m. Asuma que   parte del reposo. R: 4 m/s

 

DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA 7. So Sobr bree una una resb resbal alad ader eraa de 5 m de longitud, e inclinada 30° con respecto a la horizontal, un niño resbala desde el reposo. Determine el coeficiente de rozamiento entre la resbaladera y el niño, si es que este abandona la resbaladera con una rapidez de 1 m/s. : 0,57

8. Se lan lanza za un bl bloq oque ue de masa masa  hacia arriba de un plano inclinado 30° sobre la horizontal, con una rapidez de 20 m/s. El coeficiente de rozamientro entre el plano y el bloque es 0,1 (único). Determine el tiempo que demora el bloque en regresar su posición inicial. : 7,47 

 

DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA 9. Una Una camio camione neta ta tran transpo sport rtaa una una caja caja de 100  a lo largo de una carretera recta recta inclinada 15º sobre la horizontal. La caja esta simplemente apoyada sobre la superficie rugosa del balde ( = 0,5). Determine Determ ine la magnitud de la fuerza fuerza de rozamiento rozamiento que actúa sobre esta, si es que el camión baja baja por la carretera con velocidad constante y la caja no desliza. (Pista: compare la magnitud de la componente del  peso paralela al plano inclinado y la fuerza fuerza de rozamiento estática máxima) R: 258,8 N

10. 10. Una Una caja caja de de 20  se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal rugosa. Un hombre empuja horizontalmente la caja con una fuerza ⃗ de 50  de magnitud dirigida hacia la derecha. Entre la superf sup erficie icie y la caja, caja, el coefic coeficien iente te de rozamien rozamiento to es:   = 0,4 0,4 y   = 0,3. Determine la fuerza de rozamiento que actúa sobre la caja.

: 50  ℎ  

 

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11. En el sistema de la figura, figura, determ determine: ine: a) si el sistema sistema está o no en equilibrio, b) la dirección o tendencia del movimiento y c) la magnitud de de la fuerza de rozamiento. En la figura:   

  = 2   = 15   = 0,5 : ) í, )   , ) = 4,49

12. Una fuerza fuerza horizo horizontal ntal ⃗ es aplicada como se muestra en la figura. El  bloque de abajo tiene una masa  = 16,0  y descansa sobre una mesa lisa.. El bloqu lisa bloquee de arriba arriba tie tiene ne una masa    = 8, 8,0 0 . . Suponga que el coeficiente de fricción estática entre los dos bloques es  = 0,2. Determine a) la máxima magnitud de ⃗ de tal manera que los dos bloques se muevan  juntos sin deslizarse. b) la magnitud de la aceleración correspondiente.

: ) 48 N ) 2 m/s2

 

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13. Determine Determine la rapidez rapidez máxima con la que el automóvil automóvil puede transitar  transitar   por la cresta de la colina sin perder contacto con el camino. El radio de curvatura del camino en la cresta es  = 76,2 m. m

: 27,60 s

 

DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA FÍSICA 14. Una moneda moneda se ubica sobre sobre un disco horizon horizontal tal rugoso rugoso ( = 0,5) que gira con una rapidez angular que aumenta muy lentamente con el tiempo. La moneda se encuentra a 0,8 m del centro del disco. Determine la rapidez angular máxima que puede tener el disco antes de que la moneda deslice sobre este. : 2,5 rad/s

15 15.. El blo bloqu quee   de la figura tiene una masa de 2 kg y el bloque  tiene una masa de 4 kg. El coeficiente de fricción cinética entre todas las superficies es de 0,3. Calcule la magnitud de la fuerza horizontal ⃗ necesaria para arrastrar a  hacia la izquierda con rapidez constante. Asuma que   y  están conectados mediante una cuerda ideal apoyada sobre una polea ideal. : 30 N