4to Laboratorio F Sica I

Universidad Católica de Trujillo
Facultad de Ingeniería

Curso: FÍSICA I

Cuarto Laboratorio de Problemas: DINÁMICA –TRABAJO - ENERGÍA

1.Se le aplica una fuerza horizontal de 48 N a una caja de 5 kg que se encuentra sobre una superficie rugosa.
2
Si la aceleración que experimenta la caja es de 1,7 m/s , calcule aproximadamente el coeficiente de
2
rozamiento cinético de la caja (g= 9,81 m/s )Rpta: 0,8
2.Un bloque ingresa con rapidez de 2 m/s, en el punto A, a una rampa como se indica en la figura. Existe
fricción entre el bloque y la rampa. Si el objeto llega hasta el punto B a una altura H, regresando al punto A
con una rapidez de 1 m/s, hallar la altura H que alcanza el bloque en metros. (g : aceleración de la gravedad)
Rpta:

5
4g

3.La figura muestra la fuerza F (en N) que actúasobre una partícula que se mueve en una dimensión, en
función de su posición al origen de coordenadas. Calcule el trabajo realizado por esta fuerza (en J) en llevar la
partícula desde x1= -2 m hasta x2 = 2 m.
Rpta: 7 J

4.Un bloque de 30,0 kg de masa al caer libremente sobre la Tierra hace un agujero de 1,0 m de profundidad.
Un estudio experimental probó que la fuerza de resistencia del suelo almovimiento del bloque es de F=500
2
kN. Calcule aproximadamente desde que altura (en m) cayó el bloque. (g = 9,81 m/s )
Rpta: h=1697,4 m

DOCENTE: Lic. Fís. Aníbal Ascate Pérez

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Curso: FÍSICA I

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5.Un bloque cuya masa es de 4 kg se desplaza entre dos puntos a través de un recorrido horizontal. La
velocidad del bloque varía con el tiempo como seindica en la figura. Hallar los trabajos, en J, que realiza la
fuerza que actúa sobre el bloque, en los tramos A y B.
Rpta: WAF = 72 J , WBF = −72 J

6.La masa de un ascensor junto con la de los pasajeros alcanza un valor de 1500 kg. El gráfico muestra la
rapidez versus el tiempo del ascensor al subir. Calcule aproximadamente la tensión del cable en kN al
2
principio [0;2]s, en el intermedio[2;10]s y al final [10;12]s del recorrido. (g=9,81 m/s )
Rpta: 17,4 kN; 14,7 kN; 12,0 kN

7.En las inmediaciones de la superficie terrestre, se deja caer un cuerpo de 4 kg. Se sabe que a 20 m del piso
2
su energía mecánica es de 1000 J. Considerando que g =9,81 m/s . Indicar la veracidad(V) o falsedad(F) de las
siguientes proposiciones :
I.

Cuando está a 20 m del piso su rapidez es 10,37 m/s

II.

Elcuerpo se dejó caer inicialmente desde una altura de 25,48 m

III.

Cuando alcanza el piso su rapidez es 31,60 m/s

Rpta: VVF
8.Dos bloques idénticos unidos por una cuerda se ubican sobre una mesa horizontal lisa. La cuerda puede
soportar una tensión máxima de 6 N. Si los bloques son jalados por una fuerza F que varía en función del
tiempo como muestra la figura, halle el instante t, en s, en elcual la cuerda se rompe.
Rpta: t= 5 s

DOCENTE: Lic. Fís. Aníbal Ascate Pérez

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9.Utilizando el sistema de poleas ideales mostrado en la figura, se desea que el bloque de 16 kg ascienda con

2
aceleración de 2 m/s . Determine la fuerza F necesaria para lograr este objetivo.


Rpta: F = −47, 24 ˆj

10. Un bloque de 20 kgestá en reposo sobre un plano inclinado rugoso que hace un ángulo de 60º con la
horizontal, siendo este el máximo ángulo tal que el bloque no resbala sobre el plano. El coeficiente de
fricción cinético entre el bloque y el plano es 0,5. Calcule la fuerza, en N, que se debe aplicar al bloque,
2
paralelamente al plano inclinado, para que empiece a moverse hacia arriba, así como la aceleración en m/s ,2
con que posteriormente se moverá si la fuerza no cesa.(g =9,8 m/s )
2

Rpta: F= 339,5 N ; a= 6,04 m/s

2

11. La superficie circular sobre la que se apoya la bolita es perfectamente lisa. Calcule la aceleración en m/s ,
2
que debe tener el carrito para que la bolita adopte la posición mostrada (g=9,8 m/s ). Dato: sen16º= 7/25
2

Rpta: a= 4,57 m/s

12.Dos fuerzas F1= 120 N y F2= 20 N actúan...