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INSTITUTO SUP. DE FORMACION DOCENTE

CARRERA: Ciencias Naturales

PERSPECTIVA: Física elementos de Astronomía y Laboratorio I

PROFESOR: Norberto Arbios

AYUDANTE DE CATEDRA:

PARTE I
Resolver:
1) Calcular para la fuerza de la figura y tomando 1 cm = 5 N:

a) Hallar gráficamente las componentes horizontal y vertical.
b) Verificar analíticamente.
Respuesta: a) 25,7 N y 30,6 N

2) Utilizandoel método de descomposición rectangular, hallar la resultante y el ángulo que forma con la dirección positiva del eje x, de las siguientes fuerzas:
- 200 N en el eje x dirigida hacia la derecha
- 300 N, 60° por encima del eje x, hacia la derecha
- 100 N, 45° sobre el eje x, hacia la derecha
- 200 N en la dirección negativa del eje y
Respuesta: 440 N y 18°
3) Dos fuerzas F1 y F2 actúan sobre unpunto, F1es de 8 N y su dirección forma un ángulo de 60° por encima del eje x en el primer cuadrante, F2 es de 5 N y su dirección forma un ángulo de 53° por debajo del eje x en el cuarto cuadrante, determinar:
a) Las componentes de la resultante.
b) La magnitud de la resultante.
Respuesta: a) 7,01 N y 2,93 N
b) 7,6 N
4) Dos hombres y un muchacho quieren empujar un bloque en la dirección x de lafigura, los hombres empujan con las fuerzas F1 y F2.

a) ¿qué fuerza mínima deberá emplear el muchacho para lograr el cometido?.
b) ¿qué dirección tendrá dicha fuerza?.
Respuesta:a) 46,6 N
b) perpendicular a x
5) Dos pesos de 10 N están suspendidos en los extremos de una cuerda que pasa por una polea ligera sin rozamiento. La polea está sujeta a una cadena que cuelga del techo. Determinar:
a) Latensión de la cuerda.
b) La tensión de la cadena.
Respuesta: a) 10 N
b) 20 N
Responder el siguiente cuestionario:
1) ¿Puede estar un cuerpo en equilibrio cuando sobre él actúa una fuerza?.
2) Un globo se mantiene en el aire sin ascender ni descender. ¿Está en equilibrio?, ¿qué fuerzas actúan sobre él?.


PARTE II
Resolver:
1) Mediante un torno cuyo radio es de 12 cm y su manivela es de 60 cm, se levantaun balde que pesa 3,5 N, cargado con 12 l de agua. ¿Cuál es la potencia aplicada?
Respuesta: 3,1 N
2) ¿Cuál es la potencia que equilibra una palanca cilíndrica, pesada, homogénea de 3 m de longitud y 25 N de peso, si esta apoyada en un punto que dista 90 cm del extremo donde se ha aplicado una resistencia de 350 N?
Respuesta: 142,8 N
3) En los extremos de una soga, que está sobre una polea fija,se han colocado dos cargas de 5 N y 7 N. Si el radio de la polea es de 12 cm, ¿cuál es el momento que hace girar la polea?
Respuesta: 0,24 N m
4) Calcular el momento de una fuerza de 125 kgf, respecto de un punto situado a 37 cm.
MF = F.d  MF = 125 kgf.0,37 m  MF = 46,25 kgm
5) En la figura, se esquematiza una barra cilíndrica de 3,5 m de largo y 10 kgf de peso (aplicada en un punto medio), estáapoyada en uno de sus extremos. Se le aplica la fuerza F1 = 48 kgf en el otro extremo y la fuerza F2 = 15 kgf a 2,7 m del apoyo. ¿A qué distancia debe aplicarse la fuerza F3 = 50 kgf (con sentido igual a F2), para que la barra esté en equilibrio?

Respuesta: 2 9 m
6) Se levanta un cuerpo con un torno de 20 cm de radio, al cual se aplica 40 N. ¿Cuál será el peso del cuerpo si la manivela es de 80cm?
Respuesta: 160 N

7) Se levanta un cuerpo de 200 N mediante un plano inclinado de 2,8 m de largo y 1,5 m de altura. El extremo de la cuerda que sube el cuerpo, se adapta a un torno, cuya manivela es de 0,8 m y el radio del torno es de 0,2 m. ¿Cuál es la potencia aplicada al torno, para mantener el sistema en equilibrio?

Respuesta: 26,75 N
8) Calcular a que distancia de una potencia de 60 Nestará apoyada una barra rígida de hierro, para equilibrar un cajón de 300 N que está a 0,75 m del apoyo.
Respuesta: 3,75 m
9) Calcular la potencia que es necesario aplicar a una polea fija, para levantar un peso de 80 N.
Respuesta: 80 N
10) ¿Qué potencia se aplicará para equilibrar una resistencia de 90 N, mediante una polea móvil?
Respuesta: 45 N
11) Sobre un cilindro de 30 cm de diámetro (que...