física

Leyes de la dinámica
Determine la magnitud de la fuerza que se debe a un carrito de baleros que tiene una masa de 40Kg para que cambie la magnitud de su velocidad de 0 a 3m/s en un segundo.

DATOS:
F = ?
m = 40kg
Vo = 0m/s
Vf= 3m/s
t = 1s



a = (3m/s)/1s F = 40kg (3m/s)
a= 3m/s2 F = 120 N

b Gravitación Universal
Un muchacho cuya masa es de 60kg se encuentra a unadistancia de 40cm de una muchacha cuya masa es de 48kg, determine la magnitud de la fuerza gravitacional en newton con la cual se atraen.

DATOS:
m1= 60kg
d= 40cm = 0,4m
m2= 48kg
G= 6,67 x 10-11Nm2/kg2
F= ?

APLICACIÓN DE FÓRMULA





F= 120060 x 10-11N

c Estática
Encontrar la magnitud de la tensión que soporta cada una de las cuerdas que sostienen diferentes pesos de acuerdo conlas siguientes figuras:

10° 10°
T2 T1


DIAGRAMA DEL CUERPO LIBRE


T2 T1


P

T2 T1
T2y T1y
10° 10°
T2x T1x


FÓRMULAS
∑Fx = 0
T1x + (-T2x) = 0
T1.cos 10° - T2 cos 10° = 0
T1.cos 10° = T2 cos 10°
T1 = T2

∑Fy = 0
T1y + T2y + (-p) = 0
T1 sen10° + T2 sen10° - 100N= 0
T1 = T2 = T
2T sen 10° = 100N
T = 288,02 N
T = T1 = T2 = 288,02 N

d Fricción
Un bloque de madera cuyo peso tiene una magnitud de 20N es jalado con una fuerza máxima estática cuya magnitud es de 12N; al tratar de deslizarlo sobre una superficie horizontal de ¿Cuál es el coeficiente de fricción estático entre las dos superficies?

DATOS:
P= 20N
Fme= 12N
μe = ?

APLICACIÓN DEFÓRMULA
μe = Fme/P
μe = 12N/20N
μe = 0,6

e Trabajo mecánico
Una persona levanta una silla cuyo peso tiene una magnitud de 49N hasta una altura de 0,75m ¿Qué trabajo realiza?

DATOS
F= 49 N
d= 0,75 m
T= ?

APLICACIÓN DE FÓRMULA
T= F.d
T = 49 N ( 0,75m)
T = 36,75J

f Energía y Potencia mecánica
DATOS:
ECT= ?
m = 100g = 0,1 Kg
v = 30m/s

APLICACIÓN DE FÓRMULAS


ECT= 90/2ECT= 45J

g Impulso y cantidad de movimiento
Calcular la magnitud de la cantidad de movimiento que tiene un cuerpo, cuya masa es de 10kg y lleva una velocidad cuya magnitud es de 5m/s.

DATOS:
C= ?
m = 10 kg
v = 5m/s

APLICACIÓN DE FÓRMULA
C = m.v
C= 10 kg ( 5m/s)
C= 50 Kgm/s
h Inercia y Movimiento angular
Una varilla delgada como la de la figura tiene una masa de 5kg y una longitudde 0,7m. La varilla gira a una velocidad angular cuya magnitud es de 23 rad/s en torno a un eje perpendicular a la varilla y que pasa por su centro.
Calcular:
a La magnitud de su momento de inercia o inercia rotacional.
b La magnitud de su momento angular o cantidad de movimiento angular.

DATOS:

m = 5kg
l = 0,7m
ω = 23 rad/s
Calcular:
I = ?
L = ?APLICACIÓN DE FÓRMULAS
I = 1/12 ml2
I = 1/12 ( 5kg)(0,7m)2
I = 0,20 Kg m2

L = I.ω
L= 0,20Kgm2 (23rad/s)
L = 0,46 Kgm2/s

i Máquinas simples
Determinar la magnitud del peso de un cuerpo que se levanta por medio de una palanca como la representada en la figura. El brazo de palanca donde se localiza el peso del cuerpo es de 0,35m, la fuerza que se aplica para levantarla tiene unamagnitud de 20 kgf y el brazo de palanca de esta fuerza es de 3m. Calcular también su ventaja mecánica.

d1=3m

d2 = 0,35m
Fs=20kg



DATOS:
Fs = ?
d2 = 0,35m
Fe = 20Kgf
d1= 3m
Vm = ?

APLICACIÓN DE FÓRMULAS
Fe.d1 = Fs.d2
Fs = (Fe.d1) / d2
Fs =
Fs = 171,43 Kgf

Vm = Fs / Fe
Vm = 171,43 Kgf / 20 Kgf
Vm = 8,57

2 Un cuerpo de 12kg cuelga unacuerda que pasa por una polea sin rozamiento y está conectada a otro bloque de 8kg, situado en una mesa pulida. Determine:
a) La aceleración de los bloques.
b) La tensión de la cuerda.





DATOS:
m1 = 12kg
m2 = 8kg
Determinar:
a) a = ?
b) T = ?
SOLUCIÓN
Cuerpo 1: ∑Fy = T – m1g = - m1a (1)
Cuerpo 2: Fx = T = m2a (2)
∑Fy = N – m2g = 0 (3)

SOLUCIÓN
T – m1g = -...