Hoja 2

DINÁMICA DE LA PARTÍCULA. FUERZAS
1) Dos fuerzas tienen el mismo módulo F. ¿Qué ángulo formarán los dos vectores
si su resultante tiene de módulo a) 2F, b)
en cada caso.
Solución: a) 0, b)
2) Dos fuerzas

y

F y c) cero. Dibuje los tres vectores

, c) π
actúan sobre un punto. El módulo de

es 9.0 N y su

dirección es de 60.0º sobre el eje x en el segundo cuadrante. El módulo de
es 6.0 N y sudirección es de 53.1º bajo el eje x en el tercer cuadrante. a)
Obtener las componentes x e y de la fuerza resultante. b) Obtener el módulo de
la fuerza resultante.
Solución: a) Fx=-8,1 N, Fy=3.0 N; b) 8.6 N
3) Un estibador aplica una fuerza horizontal constante de 80.0 N a un bloque de
hielo en reposo sobre un piso horizontal en el que el rozamiento es
despreciable. El bloque parte del reposo y semueve 11.0 m en 5.0 s. a) ¿ qué
masa tiene el bloque?. b) Si el trabajador deja de empujar a los 5.0 s que
distancia recorrerá el bloque en los siguientes 5.0 s ?.
Solución: a) 90.91 kg, b) 22 m
4) Una velocista de alto rendimiento puede arrancar del bloque de salida con una
aceleración casi horizontal de valor 15 m/s2. ¿Qué fuerza horizontal debe
aplicar una corredora de 55 kg al bloque de salida alinicio para `producir esa
aceleración? ¿Qué cuerpo ejerce la fuerza que impulsa a la corredora: el bloque
de salida o ella misma?.
Solución: 825 N, el bloque
5) Los motores de un buque tanque se averiaron y el viento empuja la nave con
una velocidad constante de 1.5 m/s directo hacia un arrecife. Cuando el barco
está a 500 m del arrecife, el viento cesa y el maquinista logra poner en marcha
losmotores. El timón está atorado, así que la única solución es intentar
acelerar hacia atrás. La masa del buque y su carga es de
kg y los
motores produce una fuerza horizontal neta de
N. ¿Chocará el barco
contra el arrecife? Si lo hace, ¿se derramará el petróleo?. El casco puede resistir
un impacto a una velocidad de 0.2 m/s o menos. Despreciar la fuerza de
retardo que el agua ejerce sobre el cascode la nave.

Solución: d = 507 m, choca; v = 0.17 m/s, no se derrama
6) Dos cajas, una de 4.0 kg y la otra de 6.0 kg descansan en la superficie horizontal
sin fricción de un estanque congelado. Una mujer (con zapatos de golf que le
dan tracción sobre el hielo) aplica una fuerza horizontal F a la caja de 6.0 kg y le
imprime una aceleración de 2.5 m/s2. a) ¿Qué aceleración tiene la caja de 4.0,
kg?,b) calcular el valor de la tensión de la cuerda, c) calcular el valor de la
fuerza F.

Solución: a) 2.5 m/s2, b) 10 N
7) Los dos bloques de la figura están unidos por una cuerda gruesa uniforme de
4.0 kg. Se aplica una fuerza de 200 N hacia arriba, como se indica. a) Calcular la
aceleración del sistema, b) calcular la tensión en la cuerda

Solución: a) 3.53 m/s2, b) 120 N

8) Una gran bola parademolición está sujeta por dos cables de acero. Si su masa
es de 4090 kg, calcular las tensiones TA y TB

Solución: TA= 33632.79 N, TB= 52323.33 N

9) Se tira horizontalmente de tres trineos sobre hielo horizontal sin fricción,
usando cuerdas horizontales. El tirón es horizontal y de 125 N. Calcular la
aceleración del sistema y las tensiones en las cuerdas A y B.

Solución: A= 2.08 m/s2, TA=104 N,TB= 62.4 N
10) Un contenedor de 4000 kg. se encuentra sobre la plataforma de un camión
volquete. El coeficiente de rozamiento estático es de 0.25 y el dinámico de
0.15. Calcular: a) el ángulo de inclinación para que el contenedor empiece a
deslizar, b) con que aceleración deslizará una vez que ha empezado a moverse
si se mantiene el mismo ángulo?.
Solución: a) 14.04º, b) 0.95 m/s2
11) Una personaestá bajando dos cajas, una encima de la otra, por la rampa que se
muestra en la figura, tirando de una cuerda paralela a la superficie de la rampa.
Ambas cajas se mueven juntas con una velocidad constante de 15.0 cm/s. El
coeficiente de fricción cinética entre la rampa y la caja inferior es de 0.444, en
tanto que el coeficiente de fricción estática entre ambas cajas es de 0.800. a) ¿
Qué...