2. Ejercicio 1
Se empuja un ladrillo con una fuerza de 1,2 N y adquiere una
aceleración de 3 m/s2, ¿cuál es la masa del ladrillo?
Datos:
F = 1,2 N a = 3 m/s 2 m = ?
Solución:
Ejercicio 2
3.
Un camión de 3000 kg de masa, se desplaza con una
velocidad de 100 km/h, y se detiene después de 10 segundos de
“clavar” los frenos. ¿Cuánto vale la fuerza total de rozamiento que
hace posible que se detenga? Según la segunda Ley: Froz = m . A
Y la fuerza de rozamiento será:
F = 3000 kg . (-2,77 m/seg2) = - 8310N
Ejercicio 3
4.
Un elevador que sube acelerando a razón de 0,5 m/s2 lleva,
apoyada en el piso, una caja que pesa 200 N: ¿Qué fuerzas
actúan sobre la caja? ¿Cuánto valen cada una?
Para resolver este tipo de problemas, conviene realizar un
diagrama de fuerzas, esto es:
5.
Aquí visualizamos las fuerzas que están actuando sobre el
cuerpo: estas son: el peso P (la fuerza con que la tierra lo
atrae) y la fuerza de contacto que el piso del ascensor ejerce
sobre el cuerpo F. De acuerdo con la ecuación de Newton y
considerando positivas a todas las fuerzas que acompañan al
movimiento, en este caso hacia arriba: F – P = m . a
Despejando:
F = m . a + P
Para calcularlo debemos conocer la masa del cuerpo, su peso y la
aceleración: P = 200 N
a = 0,5 m/s2
6. Sustituyendo estos valores, tenemos:
F = 20,4 kg . 0,5 m/s2+ 200 N = 210, 2 N
Ejercicio 4
a) Determinar la aceleración de un cajón de 20 kg a lo largo
de un suelo horizontal cuando se empuja con una fuerza
resultante de 10 N paralela al suelo.
7. b) ¿Hasta dónde se moverá la caja en 5 años (partiendo del
reposo)? Solución a)
b) La distancia recorrida viene dada por la Ecuación 1.3
Ejercicio 5
Cuando la velocidad es constante, por la primera ley de Newton, la
fuerza resultante debe ser cero. La fuerza en el carro debe ser igual
a la resistencia al movimiento. Así que la fuerza de resistencia de
movimiento es de 1000 N.
b)La fuerza resultante sobre el carro es 1200 - 1000 = 200 N
11. Ejercicio 6
Considere los tres bloques conectados que se muestran en el
diagrama. Si el plano inclinado es sin fricción y el sistema esta en
equilibrio, determine (en función de m, g y θ). a) La masa M
b) Las tensiones T1 y T2.
13.
Bloque M
∑FY = 0
T2 – W3 = 0
T2 = W3
W3 = M * g
T2 = M * g
Pero: T2 = (3m*g) sen θ
T2 = M * g M * g =
(3m*g) sen θ a) La
masa M
M = 3 m sen θ
14. Ejercicio 7
Si se duplica el valor encontrado para la masa suspendida en el
inciso a), determine:
c) La aceleración de cada bloque.
d) Las tensiones T1 y T2.
15.
La masa es M = 3 m sen 9
El problema dice que se duplique la masa
→ M = 2*(3 m sen 9)
M = 6 m sen 9
Al duplicar la masa, el cuerpo se desplaza hacia la derecha.
Bloque 2m
ΣFx = 2m * a
T1 – W1X = 2m * a
Pero: W1X = W1 sen 9 W1 = 2m*g
W1X = (2m*g) sen 9
Reemplazando
T1 – W1X = 0
T1 – (2m*g) sen 9 = 2m * a (EcuaciGn 1)
16.
Bloque m
ΣFx = m * a
T2 - T1 – W2X = m * a
Pero: W2X = W2 sen 9 W2 = m*g
W2X = (m*g) sen 9
Reemplazando
T2 - T1 – W2X = m * a
T2 - T1 – (m*g) sen 9 = m *a (Ecuación 2)
Bloque M
ΣFY = 6 m sen 9 * a
W3 - T2 = 6 m sen 9 * a
W3 = 6 m sen 9 * g
6 m sen 9 * g - T2 = 6 m sen 9 * a (Ecuación 3)
18.
Despejando la ecuación 3 para hallar T26 m sen 9 * g T2
= 6 m sen 9 * a (Ecuación 3)6
m sen 9 * g - 6 m sen 9 * a =
T26 m sen 9 ( g - a ) = T2
Despejando la ecuación 1 para hallar T1
T1 – (2m*g) sen 9 = 2m * a (EcuaciGn 1)
T1 = 2m * a + 2m*g sen 9
