newton

universidad NACIONAL de colombia
´
sede bogota
FACULTAD DE INGENIER´
IA
Departamento de Ingenier´ Civil y Agr´
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ıcola
´
problemas de DINAMICA
Segunda Ley de Newton

1. El paracaidistade masa m est´ cayendo con una velocidad de vo en el instante en que
a
abre su paraca´
ıdas a una gran altura. Si la resistencia del aire es FD = Cv 2 , demuestre
que la m´xima velocidad (velocidadterminal ) durante el descenso est´ dada por:
a
a
vter =

mg
C

Nota: la velocidad terminal se encuentra haciendo que la distancia de ca´ y → ∞.
ıda
Si la masa del paracaidista es de 70 kg,la velocidad a la que cae en el momento en
que abre el paraca´
ıdas es de 10 m y la constante es C = 35, dando ´sta la fuerza de
e
s
resistencia del aire en Newtons, determine la velocidad delparacaidista cuando ha
ca´ 2 m; ¿cu´l es su velocidad cuando aterriza sobre el suelo?
ıdo
a

2. Determine la tensi´n desarrollada en las dos cuerdas y la aceleraci´n de cada bloque.
o
oDesprecie la masa de las poleas y de las cuerdas. Sugerencia: Como el sistema consiste
de dos cuerdas, relacione el movimiento del bloque A con el C , y el del bloque B
con el C . Despu´s, poreliminaci´n, relacione el movimiento de A con B.
e
o

Respuesta:
m
aA = 0.755 s2
m
aB = −1.509 s2 .

Tensi´n en la cuerda superior: 90.554 N .
o
Tensi´n en la cuerda inferior: 45.277 N .
o

3. Elbloque A de 10 kg descansa sobre la placa B de 50 kg en la posici´n indicada.
o
Despreciando la masa de la cuerda y la polea, y usando los coeficientes de fricci´n
o
cin´tica indicados, determine eltiempo necesario para que el bloque A se deslice
e
m
0.5 m sobre la placa cuando el sistema se suelta desde el reposo. Nota: g = 9.81 s2 .

Respuesta: t = 0.519 s.

4. Un trineo y supasajero, que pesan 30 y 150 lb, respectivamente, se deslizan hacia
abajo de una pendiente lisa que tiene la forma indicada. Si el pasajero no se sujeta de
los lados del trineo, determine la fuerza...