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Fundamentos de Física ICF024. Primer semestre 2012 

 

GUÍA DE EJERCICIOS SOBRE LEYES DE NEWTON 
(Fuerzas Variables) 
 
 
 
 
1.

Una esfera de 830 g se pone sobre un resorte de longitud natural  l o = 42 cm    y constante 

k = 90 N / m . Encuentre cuanto es la deformación del resorte 

 

 

 
2.

oUn bloque de 12 kg de masa se mantiene en reposo sobre un plano inclinado en  25 . Entre el 
bloque  y  el  plano  existe  un  coeficiente  de  roce  estático u = 0,35   y  el  bloque  es  soportado 
por  un  resorte  de  constante  k = 83 N / m ,  Determine  el  estiramiento  del  resorte  si  el 
bloque está a punto de bajar. 

 
3.

Un cuerpo de 3,2 kg de masa esta suspendido de un resorte de constante k

= 313,6 N / m .  Encuentre el estiramiento del resorte en los casos: 
 

 
 
a. Que se mantiene en reposo. 
b. Se eleva con una velocidad constante de 2 m/s. 
c. Baja con una velocidad constante de 5 m/s. 
 
4.

En un resorte de  20 cm  de largo y constante  k = 80 N / m ,  se cuelga un cuerpo haciendo que 
el resorte se estire  5 cm . 
 
Determine: 
a. La masa del cuerpo. 
b.Si el resorte anterior, en su condición original, fuera comprimido por una fuerza de  10 N , 
cuál sería su largo final. 

5.

Un  bloque  de  40  kg  de  masa  esta  sobre  una  superficie  horizontal  con  coeficientes  de  roce 
estático  u e = 0,55   y  cinético u e = 0,40   .  Sobre  el  bloque  actúa  una  fuerza 

 

r
ˆ
F (t ) = (20 + 4t ) i ( N ) cuando t se mide en s. 

 
a.
b.
c.
d.Determinar el instante en que el bloque se comienza a mover. 
Encuentre el valor de la fuerza de roce en t1= 20 s y t2= 60 s 
Determine la aceleración del bloque cuando se comienza a mover 
¿cuánto es el valor de la aceleración en t= 60 s? 

Alfonso Llancaqueo, Eduardo Cisternas, Fabián Torres, Jorge Méndez, Manuel Aqueveque, Pablo 
Díaz, Walter Lebrecht y Yerko Vásquez 

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Fundamentos de Física ICF024. Primer semestre 2012 

6.Una  gotita  de  agua  de  masa 

m = 0.1 g cae  desde  una  nube  ubicada  a  una  altura  de 

h = 70 m .  
 
a.

Si  cae  libremente  y  sin  considerar  efectos  de  roce  viscoso  con  el  medio,  determine  el 
tiempo y la velocidad con que llega al suelo.  
b. Considere ahora que la gotita cae en un medio viscoso con una fuerza proporcional a la 
velocidad.  Se  ha  medido que  la  constante  de  proporcionalidad  es  

k = 3.27 ×10 −4 kg / s . Determinar la velocidad con que llega la gotita al suelo.  
 
7.

 
8.

Un paracaidista de masa  75 kg  salta desde un helicóptero que se encuentra suspendido en el 
aire alcanzando una velocidad límite de  40 m / s . ¿Cuál es el la fuerza de resistencia sobre el 
paracaidista cuando su rapidez es  40 m / s  y  30m / s ? 
Un paracaidista de masa  64 kg alcanza una velocidad límite de  15 km / h  con sus brazos y 
piernas extendidos.  
a.  ¿Cuál es el módulo de la fuerza de roce sobre el paracaidista? 
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b. Si  la  fuerza  de  roce  es  proporcional  al  cuadrado  de  la  velocidad  bv ,  determine  el 
valor de b . 
 
9.

 

Un bloque de  5 kg se ubica sobre una superficie horizontal. Los coeficientes de roce estático 
y  cinético  entre  el  bloque  y  la  superficie  valen  0,5   y  0,2   respectivamente.  Se  aplica  una 
fuerza variable en función del tiempo, de la forma: 
r
 
F (t ) = 1 + 2t 2 N
 
a. Determinar, si el bloque se mueve en  t = 3 s . 
b. Calcular en qué tiempo el bloque está  a punto de moverse. 
c.¿Qué aceleración adquiere el bloque cuando han transcurrido 4 s después de aplicada la 
fuerza? 

10. Un objeto de masa m=10 [kg] se deja caer de gran altura (g=10 [m/seg2]). Considere que la 
resistencia del aire (fuerza de arrastre) está descrita por la fuerza  Farrastre

= αv 2 [N], donde 

α = 0.3 [kg/m] es una constante (en general depende de la forma del objeto y la densidad 
del aire) y  v...