1) El documento presenta 5 problemas de física relacionados con la segunda ley de Newton y el equilibrio de fuerzas sobre planos inclinados. Los problemas resuelven casos que involucran fuerzas de fricción, aceleración, peso y equilibrio de sistemas de masas conectadas. 2) El primer problema determina que la fuerza de fricción necesaria para el equilibrio estático de un bloque sobre un plano inclinado de 30° con peso de 500N es de 250N. 3) El quinto problema calcula que la aceleración de una ca

1. Problemas de Física Alberto de Jesús Carranza García 2° Ley de Newton
1.- Si el peso de un bloque sobre el plano inclinado de la siguiente figura es de 500 N, con un ángulo de
inclinación de 30° ¿Cual es la fuerza de fricción para el equilibrio estático?
N
Fk
La magnitud de la fuerza de
fricción puede obtenerse
directamente de:
W N Wy=wcos Ѳ
30° w
Σfx = 0
Wx=wsen Ѳ
W = 500N Σfx = Fk - wx
=Fk - wsen Ѳ
Wx = Wsen Ѳ =Fk - 250N =0
=(500N)(sen30°)
= 250N Fk =250N
2. Un bloque de 6Kg situado sobre un plano inclinado sin fricción esta unido a una masa suspendida de
2.5Kg. Suponiendo que la polea no produzca fricción e ignorando las masas de la cuerda y la polea…
¿Cuál será la aceleración del sistema?
N
a F
1
2 Wy=wcos Ѳ
w
30°
Wx=wsen Ѳ
F = F2 – F1
= m2g – m1gsen30° = (m1 + m2) a
a = m2g – m1gsen30°/ m1 + m2
a = (2.5Kg) )(9.8m/s2) – 6kg (9.8m/s2) (0.5) / (2.5 + 6) kg
a = 24.5 N – 29.4N / 8.5 Kg = -0.55m/seg2

2. Problemas de Física Alberto de Jesús Carranza García 2° Ley de Newton
3. Dos bloques están en equilibrio estático sobre dos planos sin fricción, como se aprecia en la siguiente
figura, si el peso W, es 4.0 N, ¿Cuánto pesa W2?
1 2
N2
T T T
T N
2
1
W1y W2y
30°
60° 30° 60°
W1x W1x
De acuerdo con W1: Con W2:
ΣFx = T – W1x = T – WsenѲ = 0 ΣFx = W2x – T = W2 sen 30° - T = 0
T – 4 sen 60° = 0 W2 = T/ sen30°
T = 3.5 N. =3.5 N / 0.500 N
W2 = 7 Newton’s
4. Las masas m1=15Kg y m2=4kg están conectadas como se muestra a continuación con un coeficiente
de fricción Mk=0.2, ¿Cuál será la aceleración del sistema cuando el bloque se desliza sobre el plano?
N
T
1 Fk
2 W1cos Ѳ
w
30° W2
w1sen Ѳ
W1 = m1g =(15Kg)(9.8m/s2) = 147N
W2 = m2g =(4Kg)(9.8m/s2) = 39.2N N= W1cos Ѳ
N=147(cos30°)
F=ma N= 127.30N
W1x - W2 – Fk = (m1+m2) a
W1sen 30 - W2 – Fk = (15kg+4kg) a Fk= (Mk)(N)
73.5 N – 39.2 N – 25.46 N = 19a Fk= 0.2 (127.30)
Fk=25.46N
a = 8.84N/19Kg
a = 0.46 m/s2

3. Problemas de Física Alberto de Jesús Carranza García 2° Ley de Newton
5. Una caja de Madera que pesa 10Kg resbala hacia abajo sobre una rampa de acero, la cual tiene una
inclinación de 20° bajo la influencia de la gravedad. Cuál es la aceleración de la caja?
MK=0.30
N
a Fk
Fk
Wy=wcos 20°
w
20°
Wx=wsen 20°
W= mg =(10Kg)(9.8m/s2) = 98N
La componente de la fuerza de peso que actúa hacia abajo del plano:
Wx= Wsen 20° = (98N)(0.34) = 33N
La carga es igual a la componente de la fuerza del peso perpendicular a la superficie de la rampa, lo cual
es igual a la fuerza normal.
N= Wcos 20° = (98N)(0.94) = 92N
N= 127.30N
Fk = MkN = (0.3)(92N) = 28N
F = ma
Wx – Fk = ma
33N - 28N = 10kg a
a = 33N – 28N / 10 Kg
a = 0.50 m/s2

4. Problemas de Física Alberto de Jesús Carranza García 2° Ley de Newton
6 – Una masa de 10 Kg se sostiene en un plano sin fricción y se conecta a una segunda masa M por
medio del dispositivo ideal de cuerda y polea. El problema es encontrar la masa M, la fuerza de reacción
del plano inclinado sobre la masa de 10 Kg y la tensión en la cuerda, si la aceleración de la masa M es de
3 m/s2 Hacia arriba.
R
T
T
10 Kg
M Wy=wcos37°
w
37° W = mg
Wx=wsen37°
Direccion y : R – W1cos37° = R – 78.4 N = 0
Direccion x : wsen37° - T = 58.8 – T
= (10 kg)a = (10 kg) (3 m/s2 ) = 30 N
T - mg = ma > (3 m/s2) m
T = ma
La fuerza de reacción es por tanto:
R = 78.4N.
De la segunda ecuación resulta:
T = 58.8 N.
Ultima ecuación:
T = (3 m/s2) m
28.8N/3 m/s2 = m
M= 2.25 Kg.