Leyes de newton (ejercicios con respuestas))

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD MULTIDISCIPLINARIA DE OCCIDENTE DEPARTAMENTO DE FÍSICA RESPONSABLE: ING. SAMUEL ADOLFO DUEÑAS APARICIO

“LEYES DEL MOVIMIENTO DE NEWTON” 1. Un hombre empuja un piano de 180 kg para que baje deslizándose con velocidad constante por una rampa inclinada 11.0o sobre la horizontal. Haga caso omiso de la fricción que actúa sobre el piano. Si la fuerza aplicada esparalela a la rampa, calcule su magnitud. R/ 337 N 2. La tensión en la cuerda horizontal es de 30 N. Encuéntrese el peso del objeto. R/ 30 N

3. Dos bloques conectados por un cordel que pasa por una polea pequeña sin fricción descansan en planos sin fricción. a) ¿Hacia dónde se moverá el sistema cuando los bloques se suelten del reposo? b) ¿Qué aceleración tendrán los bloques? c) ¿Qué tensión hayen el cordel? R/ a) hacia la izquierda del bloque de 10 kg. b) 0.658 m/s2 c) 424 N

4. Calcular la aceleración de los bloques de la figura. Si las fuerzas de fricción son despreciables. ¿cuál es la tensión en la cuerda que los une? R/ 3.3 m/s2, 13 N

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5. Un bloque de masa m2 = 3.5 kg descansa sobre un estante horizontal sin rozamiento y estáconectado mediante cuerdas a dos bloques de masas m1 = 1.5 kg y m3 = 2.5 kg que cuelga libremente, ver figura. Las poleas carecen de rozamiento y su masa es despreciable. El sistema se mantiene inicialmente en reposo. Cuando se deja en libertad, determinar, a) la aceleración de cada uno de los bloques, y b) la tensión de cada cuerda. R/ a) 1.31 m/s2 , b) T1 = 16.7 N , T2 = 21.3 N

6. Dos objetos estánconectados por una cuerda de masa despreciable. El plano inclinado y la polea carecen de rozamiento. Determinar la aceleración de los objetos y la tensión de la cuerda si: θ = 30o y m1 = m2 = 5 kg. R/ 2.45 m/s2 y 36.8 N

7. Un bloque de 20 kg dotado de una polea se desliza a lo largo de una superficie sin rozamiento. Está conectado mediante una cuerda a un bloque de 5 kg según el dispositivo quese muestra. Determinar la aceleración de cada uno de los bloques y la tensión de la cuerda. R/ a20 = 2.45 m/s2 a5 = 4.91 m/s2 , T = 24.5 N

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8.

Un trabajador de bodega empuja una caja de 11.20 kg en una superficie horizontal con rapidez constante de 3.50 m/s. El coeficiente de fricción cinética entre la caja y la superficie es de 0.20. a) ¿Qué fuerzahorizontal debe aplicar el trabajador para mantener el movimiento? b) Si se elimina esa fuerza, ¿qué distancia se desliza la caja antes de parar? R/ a) 22.0 N, b) 3.13 m

9. Los bloques A, B y C se colocan como se muestra en la figura y se conectan con ruedas de masa despreciable. Tanto A como B pesan 25.0 N cada uno, y el coeficiente de fricción cinética entre cada bloque y la sueperficie esde 0.35. El bloque C desciende con velocidad constante. a) Calcule la tensión en la cuerda que une los bloques A y B. b) ¿Cuánto pesa el bloque C? c) Si se soltara la cuerda que une A y B, ¿qué aceleración tendría C? R/ a) 9.0 N, b) 31.0 N, c) 1.54 m/s2

10. ¡A almorzar! Imagine que va viajando en motocicleta por una calle húmeda que tiene una pendiente de 20o bajo la horizontal. Al iniciar labajada, se da cuenta de que una cuadrilla de obreros ha cabado un hoyo profundo en la calle en la base de la pendiente. Un tigre siberiano, escapado del zoológico, ha adoptado el hoyo como vivienda. a) Usted aplica los frenos y bloquea sus ruedas en la cima de la pendiente, donde tiene rapidez de 20 m/s. La calle inclinada frente a usted tiene 40 m de longitud. ¿Caerá en el agujero y se convertiráen el almuerzo del tigre o logrará detenerse antes? (Los coeficientes de fricción entre los neumáticos de la moto y el pavimento mojado son µs = 0.90 y µk = 0.70.) b) ¿Qué rapidez inicial deberá tener para detenerse justo antes de llegar al hoyo? R/ a) Cae dentro del agujero b) 16 m/s

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11. El bloque A de la figura pesa 1.40 N, y B, 4.20 N. El...