Fisica

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
Facultad Regional Rosario

UDB Física
Cátedra FÍSICA I

SEGUNDA PARTE
Guía de Actividades Nº 4:
DINÁMICA DE LA PARTÍCULA. LEYES DE NEWTON
IMPORTANTE: En TODOS los problemas dibujar el di agrama de cuerpo libre (D. C. L.) y expresar los
resultados con todas sus cifras significativas.
4.1- Calcula la tensión de los cables 1 y 2 de los sistemas de laFigura 4-1 que se encuentran en
equilibrio. Para los dos casos P = 100 N

2

1

30°

2

1

30°

60°

P

45°

P

(a)

(b)

Figura 4-1
4.2- Calcula la tensión en cada cuerda de los sistemas que se encuentran en equilibrio ( Figura 4-2). Las
masas son de m kg y la inclinación de los planos es grados. Hace todas las suposiciones necesarias.

(a)

(b)

(c)

Figura 4-24.3- Calcula la tensión en la barra y la compresión en el puntal de la Figura 4-3, para que se encuentre
en equilibrio, suponiendo que el peso suspendido sea de 100 N. Despreci a el peso del puntal.
4.4- La esfera de masa M de la Figura 4-4 descansa sobre dos planos inclinados lisos, forma ndo los
ángulos 1 y 2 con respecto a la horizontal. Determina las reacciones normales a los planosinclinados
que actúan sobre la esfera en los puntos de contacto.

M

P
30°

45°

Fig
ur
Figura 4-a
3
Figura 4-44Guía de Actividades
4

Figura 4-4
17

Figura 4-4
AÑO: 2012

4.5- Un bloque de 50 N de peso se ubica sobre un plano inclinado sin roce que forma un ángulo de 30°
con respecto a la horizontal. El bloque se sujeta con una cuerda que se encuentra fija en la parte
superiordel plano inclinado, como se muestra en la Figura 4-5. Calcula la tensión de la cuerda y la
fuerza normal.
4.6- De acuerdo con la leyenda, un caballo aprendió las leyes de Newton. Cuando se le pidió que tirara una
carreta, se negó rotundamente argumentando que si él tiraba la carreta hacia delante, de acuerdo con la tercera
ley de Newton habría una fuerza igual hacia atrás. De esta manera, lasfuerzas estarían balanceadas y de acuerdo
con la segunda ley de Newton, la carreta no se aceleraría. Pero como usted es más astuto que el caballo, sabe que
la carreta comienza a moverse ¿Cómo podrías razonar con este caballo, para hacerlo ente nder?

4.7- Una esfera de 5,00 kg cuelga de una cuerda de 100 cm de longitud que se encuentra sujeta a un techo.
Calcula la fuerza horizontal queaplicada a la esfera la desvíe 30,0 cm de la vertical y la mantenga en esa pos ición.

4.8- Si un bloque de masa m se ubica sobre un plano sin roce, inclinado un ángulo con respecto a la
horizontal, como se muestra en la Figura 4-6, partiendo del reposo, resbalará una distancia d a lo largo
del plano. Verifica que:
d = ½ . g . sen
t2
d

m

Figura 4-6

Figura 4-5

4.9- Una araña de 2 x10-4 kg está suspendida de una hebra delgada d e telaraña. La tensión máxima que
soporta la hebra antes de romperse es 2,1 x 10-3 N. Calcula la aceleración máxima con la cual la araña
puede subir por la hebra con toda segur idad.
4.10- Un libro de Física está apoyado en el extremo superior de un res orte vertical, que a su vez está
“parado” sobre una mesa. Para cada componente del sistema libro-resorte-mesa-tierra: Identifica todos
los pares de fuerzas de acción y reacción.
4.11- Dos bloques, cada uno con una masa de 20 kg
apoyados sobre superficies sin rozamiento en la
forma indicada en la Figura 4-7. Se considera que las
poleas carecen de peso y de rozamiento.
a) Calcula el tiempo requerido para que el
bloque A, partiendo del reposo, recorra una
distancia de 4,9 m sobre lasuperficie del
plano.
b) Calcula la tensión de la cuerda que une
ambos bloques.

a

A

= 30 °

B

Figura 4-7

4.12- Un bloque de masa 3.M está ubicado a la derecha de otro bloque de masa M, están apoyados
sobre una mesa horizontal lisa y se unen entre sí con una varilla de alambre horizontal, de masa
despreciable. Una fuerza horizontal de magnitud 2.M.g se aplica sobre M hacia la...