Fisica

F´
ormulas
Din´
amica
F = ma

w = mg

fk = µk N

fsm´ax = µs N

Ejercicios
1. [2 pts.] En un experimento a bordo de un transbordador espacial, un astronauta observa que una fuerza resultante de 12 N impartir´
a a una caja de acero una aceleraci´on de 4 m/s2 . ¿Cu´al es la masa de la caja?
2. [4 pts.] Encuentra la masa y el peso de un cuerpo, sabiendo que una fuerza resultante de850 N hace que su
rapidez incremente de 6 m/s a 15 m/s en un tiempo de 5 s junto a la superficie de la Tierra.
3. [2 pts.] ¿Qu´e fuerza horizontal se requiere para jalar un trineo de 6 kg con una aceleraci´on de 4 m/s2 cuando
una fuerza de fricci´
on cin´etica de 20 N se opone al movimiento.
4. [2 pts.] Calcula la masa y el peso de un cuerpo si una fuerza resultante de 16 N basta paraimpartirle una
aceleraci´
on de 5 m/s2 .
5. [4 pts.] Un bloque de 4 kg se encuentra en reposo sobre un plano inclinado como se muestra en la figura 1. Si
el coeficiente de fricci´
on est´
atica entre el bloque y el plano es µs = 0.3, ¿con qu´e ´angulo comenzar´a a deslizarse
el bloque?

Figura 1: ¿Con qu´e ´angulo comenzar´a a deslizarse?
6. [4 pts.] Para neum´
aticos de caucho en unacarretera de concreto se tiene que µk = 0.7. Una camioneta de 2100
kg circula sobre una carretera de concreto a una velocidad de 20 m/s cuando se aplican los frenos. Determina:
F´ısica I

1

a) La fuerza normal ejercida por la carretera.
b) La m´
axima fuerza de fricci´
on cin´etica entre la camioneta y la carretera.
c) La aceleraci´
on de la camioneta debida a la fuerza de fricci´oncin´etica.
d ) La distancia horizontal m´ınima de frenado.
7. [4 pts.] Una masa de 10 kg se eleva por medio de un cable. Halla la tensi´on en el cable cuando la aceleraci´
on es:
a) cero.
b) 6 m/s2 hacia arriba.
c) 6 m/s2 hacia abajo.
8. [4 pts.] Un astronauta que, junto con su traje de 130 kg, pesa 2156 N se da cuenta de que su peso total se reduce
a 358.6 N en la Luna. ¿Cu´
al es la masa delastronauta junto con su equipo? ¿Cu´al es la aceleraci´on debida a la
gravedad en la Luna?
9. [2 pts.] Un veh´ıculo explorador en Marte tiene un peso de 3335.29 N. Si la aceleraci´on debida a la gravedad en
dicho planeta es de 3.71 m/s2 , ¿cu´
al es su peso en la Tierra?
10. [2 pts.] Una fuerza horizontal de 200 N arrastra un bloque de 12 kg a trav´es de un piso, donde µk = 0.4.
Determina laaceleraci´
on resultante.
11. [4 pts.] Un bloque de 5 kg en reposo sobre una superficie sin fricci´on experimenta dos fuerzas, F1 = 6 N y
F2 = 4 N, como se ilustra en la figura 2. ¿Qu´e fuerza horizontal habr´ıa que aplicar tambi´en para mantener el
bloque en reposo?

Figura 2: Dos fuerzas aplicadas a un bloque.
12. [2 pts.] Se aplica una fuerza horizontal de 100 N para arrastrar un gabinetede 8 kg sobre un piso nivelado.
Encuentra la aceleraci´
on del gabinete si µk = 0.2.
13. [4 pts.] Un objeto, cuya masa es de 12 kg, se desliza hacia arriba por un muro vertical resbaladizo (sin fricci´
on).
Una fuerza F de 65 N act´
ua sobre el objeto con un ´angulo de 60◦ , como se muestra en la figura 3. ¿Cu´
al es la
fuerza normal ejercida sobre el objeto por el muro? ¿Cu´al es laaceleraci´on del objeto?

Figura 3: Hacia arriba por el muro.

F´ısica I

2

14. [8 pts.] Un autom´
ovil se patina y est´
a fuera de control sobre una carretera horizontal cubierta de nieve (que no
ejerce fricci´
on). Su masa es de 2000 kg y va directamente hacia Louise Lane con una rapidez de 45 m/s. Cuando
el autom´
ovil se encuentra a 200 m de ella, Superman comienza a ejercer unafuerza constante F sobre el auto
relativa a la horizontal con una magnitud de 1.3 × 104 N (es un tipo fuerte) a un ´angulo de 30◦ hacia abajo.
¿Superman estaba en lo correcto? ¿Esa fuerza era suficiente para detener el autom´ovil antes de que golpeara a
Louise?
15. [2 pts.] Una bola de 100 kg se hace descender por medio de un cable con una aceleraci´on de 5 m/s2 . ¿Cu´
al es
la tensi´
on del...