dinámica_de_la_partícula

ISTII

Problemas de Dinámica
Docente: Lcdo. Edwin Arias

1) Un bloque de 21 kg de masa se encuentra inicialmente inmóvil sobre un plano horizontal. El coeficiente de
rozamiento dinámico entre el bloque y el plano es 0,17. Se le aplica una fuerza de 138 N que forma un ángulo
de 60° con el plano. Hallar: a) Fuerza normal y de rozamiento. b) Aceleración. c) Distancia recorrida y
velocidad a los 13segundos de actuar la fuerza.
Dato: g = 9,8 m/s2.
Solución: a) 86,29 N; 14,67 N;
b) 2,59 m/s2;
c) 218,62 m; 33,63 m/s.
2) Un bloque de 35 kg de masa se halla en reposo sobre un plano horizontal sin rozamiento. Se le aplica una
fuerza de 105 N paralela al plano. Calcular:
a) Aceleración que adquiere. b) Velocidad que alcanza y la distancia recorrida al cabo de 3 segundos.
Solución: a) 3 m/s2;
13,5m.
b) 9 m/s;
3) Tenemos un bloque de 30 kg de masa en reposo sobre un plano horizontal. El coeficiente de rozamiento
dinámico entre el bloque y el plano vale 0,18. Se aplica una fuerza de 275 N paralela al plano. Calcular:
a) Fuerza de rozamiento. b) Aceleración. c) Distancia recorrida al cabo de 11 segundos.
Dato: g = 9,8 m/s2.
Solución: a) 52,92 N;
b) 7,4 m/s2;
c) 447,86 m.
4) Un cuerpo de 17 kgestá colgado del techo de un ascensor mediante una cuerda. Determinar:
a) Tensión de la cuerda si el ascensor baja con una velocidad constante de 3 km/h.
b) Tensión de la cuerda si el ascensor sube con una aceleración de 2,5 m/s2.
c) Tensión de la cuerda si el ascensor baja con aceleración de 2,5 m/s2.
d) Aceleración y sentido del movimiento si la tensión de la cuerda es de 90,1 N.
Dato: g = 9,8m/s2.
Solución: a) 166,6 N;

b) 209,1 N;

d) 4,5 m/s2 (bajada).

c) 124,1 N;

5) De un muelle fijo al techo colgamos un cuerpo de 775 g de masa. Debido a ello el muelle se estira 103 cm.
Calcular:
a) Fuerza de recuperación del muelle.
b) Constante elástica del muelle.
c) Masa que tendrá un cuerpo si al colgarlo del muelle
éste se estira 156 cm.
Dato: g = 9,8 m/s2.
Solución: a) 7,6 N;
b) 7,37 N/m;c) 1173,8 g.

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Problemas de Dinámica
Docente: Lcdo. Edwin Arias

6) Un avión con una masa de 92000 kg se halla parado al comienzo de la pista de despegue. Para despegar
debe alcanzar una velocidad de 141 m/s en 47 segundos. Hallar:
a) Aceleración que requiere. b) Longitud de pista mínima necesaria. c) Fuerza de los motores si el rozamiento
es de 69 kN. Dato: 1 kN = 1000 N.
Solución: a) 3m/s2;
b) 3313,5 m;
c) 345 kN.
7) Una partícula de 11 kg de masa está atada a una cuerda de 89 cm de longitud cuyo extremo está fijo a un
punto del techo. La partícula gira en un plano horizontal siguiendo una trayectoria circular de 79 cm de radio.
Determinar:
a) Tensión de la cuerda.
b) Velocidad angular de giro en rad/s y rpm.
c) Fuerza centrípeta.
Dato: g = 9,8 m/s2.
Solución: a) 234,07 N;

b)4,89 rad/s = 46,69 rpm;

c) 207,77 N.

8) Lanzamos un bloque de 19 kg de masa a 42 m/s desde la parte inferior de un plano inclinado 30° respecto al
suelo. El coeficiente de rozamiento dinámico entre el bloque y el plano vale 0,32. Hallar:
a) Fuerza normal y de rozamiento.
b) Aceleración con la que se frena.
c) Tiempo y distancia cuando se pare en lo alto del plano.
Dato: g = 9,8 m/s2.
Solución:a) 161,25 N

51,6 N;

b) –7,616 m/s2;

c) 5,515 s

115,81 m.

9) Tenemos un plano inclinado 30° respecto al suelo. En la parte inferior se coloca un cuerpo de 39 kg que
hacemos subir por el plano aplicando una fuerza de 420 N paralela al plano. El coeficiente de rozamiento
dinámico entre el bloque y el plano vale 0,16. Determinar:
a) Fuerza normal y de rozamiento.
b) Aceleración con la que sube.
c)Velocidad y altura alcanzada al cabo de 9 s.
Dato: g = 9,8 m/s2.
Solución: a) 330,99 N

52,96 N;

b) 4,511 m/s2;

c) 40,6 m/s

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91,35 m.

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Problemas de Dinámica
Docente: Lcdo. Edwin Arias

10) Un automóvil toma una curva de 320 m de radio que tiene un ángulo de peralte de 6°. Calcular:
a) La velocidad máxima para que no derrape si:
a1) Se desprecia el rozamiento.
a2) El coeficiente de...