SD

1. aplicar la primera ley de Newton al peso colgante ya cada nudo.La fuerza de tensión en cada extremo de
un
String es la misma.
(A) Sea las tensiones en las tres cadenas T, T 'y T' ', como se muestra en la Figura 5.12a.
Figura 5.12a
SET UP: El diagrama de cuerpo libre para el bloque se muestra en la Figura 5.12b.
EJECUTAR:
0 y ΣF =
T '- w = 0
T '= w = 60,0 N
Figura 5.12b
SET UP: El diagrama de cuerpo libre para el nudo inferior se muestra en la Figura 5.12c.
EJECUTAR:
0 y
(B) Aplique ΣFx = 0 al diagrama de fuerza para el nudo inferior:
0 x ΣF =
2 F = T cos 45 ° = (84,9 N) cos 45 ° = 60,0 N
SET UP: El diagrama de cuerpo libre para el nudo superior se muestra en la figura 5.12d.
EJECUTAR:
0 x ΣF =
1 T cos45 ° - F = 0
1 F = (84,9 N) cos ^ {45}
1 F = 60,0 N
Figura 5.12d
Obsérvese que 1 2F = F.
EVALUAR: Aplicando 0 y ΣF = al nudo superior se obtiene T '' = T sin 45 ° = 60,0 N = w. Si tratamos el
conjunto
Sistema como un solo objeto, el diagrama de fuerza se da en la Figura 5.12e.
0 x ΣF = da 2 1F = F, que verifica
0 y ΣF = da T '' = w, que comprueba
514IDENTIFICAR: Aplicar ΣF = ma ! ! A cada bloque. 0 a =. SET UP: Tome + y
perpendicular a la pendiente y + x paralelo a las pendientes
EJECUTAR: Los diagramas de cuerpo libre para cada bloque, A y B, se dan en la Figura 5.14.
(A) Para B, ΣFx = max da 1 T - wsinα = 0 y 1 T = wsinα.
(B) Para el bloque A, xx ΣF = ma da 1 2 T -T - wsinα = 0 y 2 T = 2wsinα.
(C) y y ΣF = ma para cada bloque da cos A B n = n = w α.
(D) Para α → 0, 1 2 T = T → 0 y A B n = n → w. Para α → 90 °, 1T = w, 2 T = 2w y 0 A B n = n =.
EVALUAR: Las dos tensiones son diferentes pero las dos fuerzas normales son iguales.
IDENTIFICAR: Aplicar ΣF = ma
! ! Al disco. Utilice la información sobre el movimiento para calcular la aceleración. los
Mesa debe inclinarse hacia abajo a la derecha.
SET UP: Sea α el ángulo entre la superficie de la mesa y la horizontal. Sea el eje + x a la derecha y
Paralelo a la superficie de la mesa.
EJECUTAR: x x ΣF = ma da sin x mg α = ma. El tiempo de viaje para el puck es 0 L / v, donde L = 1,75
my
0 v = 3,80 m / s. 1 2
0 0 x 2 x x - x = v t + a t da
529(A) IDENTIFICAR: La velocidad constante implica a = 0. Aplicar la primera ley de Newton a la caja.
La fuerza de fricción está dirigida

2. Opuesta al movimiento de la caja.
CONFIGURACIÓN: Considere el diagrama de cuerpo libre de la caja, dado en la Figura 5.29a. Dejar que
f
!
Sea la fuerza horizontal
Aplicada por el trabajador. La fricción es fricción cinética ya que la caja se desliza a lo largo de la
superficie.
EJECUTAR:
Y y ΣF = ma
N - mg = 0
N = mg
Así que k k k f = μ n = μ mg
Figura 5.29a
X x ΣF = ma
K F - f = 0
2
K k F = f = mu mg = (0,20) (11,2 kg) (9,80 m / s) = 22 N
(B) IDENTIFICAR: Ahora la única fuerza horizontal sobre la caja es la fuerza de fricción cinética.
Aplicar la segunda ley de Newton a
La caja para calcular su aceleración. Una vez que tenemos la aceleración, podemos encontrar la distancia
usando una constante
Aceleración. La fuerza de fricción es k k f = μ mg, igual que en la parte (a).
CONFIGURACIÓN: El diagrama de cuerpo libre se ilustra en la figura 5.29b.
EJECUTAR:
X x ΣF = ma
K x - f = ma
K x -μ mg = ma
2 2
K (0,20) (9,80 m / s) 1,96 m / s xa = -μg = - = -
Figura 5.29b
Utilice las ecuaciones de aceleración constante para determinar la distancia recorrida por la caja:
0, x v = 0 3,50 m / s, x v = 1,96 m / s ^ {2}, x $ _ {a} $ = 0 x - x =
2 2
0 0 2 () x x x v = v + a x - x
2 2 2
0
0 2
0 (3,50 m / s) 3,1 m
2} ^ {2} (1,96 m / s)
X x
x
X x v v
un
- -
= = =
-
EVALUAR: La fuerza normal es la componente de la fuerza ejercida por una superficie perpendicular a
la superficie. Sus
La magnitud es determinada por ΣF = ma.
! ! En este caso n y mg son las únicas fuerzas verticales y 0, y a = so n = mg.
Obsérvese también que k f y n son proporcionales en magnitud pero perpendiculares en dirección.
533IDENTIFICAR: Aplicar ΣF = ma
! ! Al objeto compuesto que consta de las dos cajas y al cuadro superior. La fricción

3. La rampa ejerce sobre la caja inferior es fricción cinética. La caja superior no se desliza con res pecto a la
caja inferior, por lo que la
La fricción entre las dos cajas es estática.Puesto que la velocidad es constante,la aceleración es cero.
SET UP: Deje que + x esté arriba de la pendiente.Los diagramas de cuerpo libre para el objeto
compuesto y para el cuadro superior son
Dado en las Figuras 5.33a yb. El ángulo de pendiente φ de la rampa viene dado por tan 2,50 m
4,75 m
Φ =, entonces φ = 27,76 °. Desde el
Cajas se mueven hacia abajo por la rampa, la fuerza cinética de fricción ejercida sobre la caja inferior por
la rampa se dirige hacia arriba
inclinación. Para evitar el deslizamiento con relación a la caja inferior, la fuerza de fricción estática en la
caja superior se dirige hacia arriba
inclinación. Tot m = 32,0 kg + 48,0 kg = 80,0 kg.
EJECUTAR: (a) y y ΣF = ma aplicada al objeto compuesto da tot tot n = m g cosφ yk k tot f = μ m g
cosφ.
X x ΣF = ma da k tot f + T - m g sinφ = 0 y
2
K tot T = (sinφ-γ cosφ)m g = (sin 27,76º - [0,444] cos27,76º) (80,0 kg) (9,80 m / s) = 57,1 N.
La persona debe aplicar una fuerza de 57,1 N, dirigida hacia arriba por la rampa.
(B) x x ΣF = ma aplicado al recuadro superior da 2
S f = mg sinφ = (32,0 kg) (9,80 m / s) sin 27,76º = 146 N, dirigido hacia arriba
5636IDENTIFICAR: La velocidad constante significa una aceleración cero para cada bloque. Si el bloque
está moviendo la fuerza de fricción,
La mesa ejerce sobre ella es fricción cinética. Aplicar ΣF = ma
! ! A cada bloque.
CONFIGURACIÓN: Los diagramas de cuerpo libre y la elección de coordenadas para cada bloque se dan
en la figura 5.36.
4,59 kg A m = y 2,55 kg B m =.
EJECUTAR: (a) y y ΣF = ma con 0 y a = aplicado al bloque B da 0 B m g -T = y T = 25,0 N. X x ΣF =
ma con
0 x a = aplicado al bloque A da k T - f = 0 y k f = 25,0 N. 45,0 N A A n = m g = yk
K
25,0 N 0,556
45,0 N A
F
norte
Μ = = =.
(B) Ahora sea A el bloque A más el gato, así que 9.18 kg A m =. 90,0 N A n = y k k f = mu n = (0,556)
(90,0 N) = 50,0 N.
X x ΣF = ma para A da k A x T - f = m a. Y y ΣF = ma para el bloque B da B B y m g -T = m a. X a para
A es igual a para B,
Por lo que la suma de las dos ecuaciones da k () B A B y m g - f = m + m a y k 2 25,0 N 50,0 N 2,13 m / s
9,18 kg 2,55 kg
segundo
Y
Un b
Buscando palabras que terminan con mgf
M m
- -
= = = -
+ +
.
La aceleración es hacia arriba y el bloque B se ralentiza.

4. 541.’IDENTIFICAR: Aplicar ΣF = ma ! ! A cada bloque. Las variables objetivo son la
tensión T en el cordón y la Aceleración a de los bloques. A continuación, se puede
utilizar una ecuación de aceleración constante para determinar la velocidad de cada
bloque. La magnitud de la aceleración es la misma para ambos bloques. SET UP: El
sistema está dibujado en la figura 5.41a. Para cada bloque tomar un positivo Coordinar
la dirección para ser el Dirección de la aceleración del bloque
545ENTIFICAR: Aplicar ΣF = ma
! ! A cada bloque.
CONFIGURACIÓN: Para el bloque B se utilizan coordenadas paralelas y perpendiculares a la pendiente.
Ya que están conectados porcuerdas,
Los bloques A y B también se mueven con velocidad constante.
EJECUTAR: (a) Los diagramas de cuerpo libre se dibujan en la figura 5.45.
(B) Los bloques se mueven con velocidad constante,porlo que no hay fuerza neta en el bloque A; La
tensión en el cable que conecta A
Y B debe ser igual a la fuerza de fricción en el bloque A, k μ = (0,35) (25,0 N) = 9 N.
(C) El peso del bloque C será la tensión en el cable que conecta B y C; Esto se encuentra considerando la
Fuerzas en el bloque B. Los componentes de fuerza a lo largo de la rampa son la tensión en la primera
cuerda (9 N, de la parte (a)), la
Componente del peso a lo largo de la rampa, la fricción en el bloque B y la tensión en la segunda cuerda.
Por lo tanto,la
Peso del bloque C es
K 9 N (sin 36,9 cos 36,9) 9 N (25,0 N) (sin 36,9 (0,35) cos 36,9) 31,0 N C $ _ {B} $ w = + w ° +
El cálculo intermedio de la primera tensión puede ser evitado para obtenerla respuesta en términos de la
Peso w de los bloques A y B, k k ((sin cos)), C w = w μ + θ + μ θ dando el mismo resultado.
(D) La aplicación de la Segunda Ley de Newton a las masas restantes (B y C) da:
() 2
K (cos sin) 1,54 m s. C $ _ {B} $ B $ _ {B} $ C $ _ {w} $ =
551IDENTIFICAR: La aceleración de la persona es 2
Rad a = v / R, dirigido horizontalmente a la izquierda en la figura de la
problema. El tiempo para una revolución es el período T 2 R
V
Pi
Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org AplicarΣF = ma
! ! A la persona
INSTALACIÓN: La persona se mueve en un círculo de radio R = 3.00 m + (5.00 m) sin30.0 ° = 5.50 m.
El diagrama de cuerpo libre
Se muestra en la figura 5.52. F
!
Es la fuerza aplicada al asiento por la varilla.
EJECUTAR: (a) y y ΣF = ma da F cos30.0 ° = mg y
Cos30.0
F = mg
°
. X x ΣF = ma da
2
F sin30.0 mv
R
° =.
Combinando estas dos ecuaciones se obtiene v = Rg tanθ = (5,50 m) (9,80 m / s2) tan30,0 ° = 5,58 m / s.
Entonces el período

5. Es 2 2 (5,50 m) 6,19 s
5,58 m / s
T R
V
Π π
= = =.
(B) La fuerza neta es proporcional a m así que en ΣF = ma
! ! La masa se divide y el ángulo para una tasa dada de
La rotación es independiente de la masa de los pasajeros.
EVALUAR: La persona se mueve en un círculo horizontal para que la aceleración sea horizontal. La
fuerza neta hacia adentro
Necesaria para el movimiento circular, es producida por un componente de la fuerza ejercida sobre el
asiento por la varilla.
Figura 5.52
5.53. IDENTIFICAR: Aplicar ΣF = ma
! ! Al objeto compuesto de la persona más el asiento.Este objeto se mueve horizontalmente
Círculo y tiene aceleración rad a, dirigida hacia el centro del círculo.
SET UP: El diagrama de cuerpo libre para el objeto compuesto se muestra en la figura 5.53. Sea + x a la
derecha, en la
Dirección de rad a! . Sea + y ascendente.El radio de la trayectoria circular es R = 7,50 m. La masa total
es
(255 N + 825 N) / (9,80 m / s ^ {2}) = 110,2 kg. Dado que la velocidad de rotación es de 32.0 rev / min =
0.5333 rev / s, el periodo T es
1 1,875 s
0,5333 rev / s
Unesdoc.unesco.org unesdoc.unesco.org
EJECUTAR: y y ΣF = ma da cos40.0 0 AT ° - mg = y 255 N 825 N 1410 N
Cos 40.0 cos 40.0 A
Mg
+
= =
°
.
X x ΣF = ma da rad sin 40.0 A B T ° + T = ma y
2 2
2 2
4 sin 40,0 (110,2 kg) 4 (7,50 m) (1410 N) sin 40,0 8370 N
(1,875 s) B A
Tm R T
T