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Fuerza: soluciones
1.- Un móvil cuya masa es de 600 kg acelera a razón de 1,2 m/s2. ¿Qué fuerza lo
impulsó?
Datos:
m = 600 kg
a = 1,2 m/s2
F = ma >>>>> F = 600 kg • 1,2 m/s2 = 720 N
2.- ¿Qué masa debe tener un cuerpo para que una fuerza de 588 N lo acelere a razón
de 9,8 m/2?
Datos:
F = 588 N
a = 9,8 m/s2
F = ma >>>>> m = F/a = 588 N / 9,8 m/s2 = 60 kg
3.- Sobre un cuerpo de 250 kgactúan dos fuerzas, en sentidos opuestos, hacia la
derecha una de 5.880 N y hacia la izquierda una de 5.000 N. ¿Cuál es la
aceleración del cuerpo?
Fizq

Datos:
m = 250 kg
Fder = 5.880 N
Fizq = 5.000 N

Fder

•

De la figura se observa que las fuerzas hay que restarlas: ΣF = ma = Fder - Fizq
Fder – Fizq = ma >>>>> a = (Fder – Fizq) / m = (5.880 N – 5.000 N) / 250 kg = 3,52 m/s2

lo

.c

Datos:
a = 3,52 m/s2
t = 1 min = 60 s
Suponiendo que el objeto parte del reposo: vi = 0 m/s

©

4.- Para el problema anterior: Suponga que las fuerzas actúan durante un minuto.
¿Qué distancia recorrerá en ese tiempo?, ¿Qué velocidad alcanzará al término del
minuto?

u
g

d = vit + at2/2 >>>>> d = 0 m/s • 60 s + 3,52 m/s2 • (60 s)2 / 2 = 6.336 m

e
rd

vf = vi + at>>>>> vf = 0 m/s + 3,52 m/s2 • 60 s = 211,2 m/s

.h
w
w

Datos:
m = 100 kg
d = 1 km = 1.000 m
t = 10 s
vi = 0 m/s

v

5.- Un móvil de 100 kg recorre 1 km en un tiempo de 10 s partiendo del reposo. Si lo
hizo con aceleración constante, ¿qué fuerza lo impulsó?

w

F = ma, pero se desconoce la aceleración a, por lo tanto:
d = vit + at2/2 >>>>> a = 2(d – vit)/t2 = 2 • (1.000 m – 0m/s • 10 s) / (10 s)2 = 20 m/s2
Ahora, F = ma >>>>> F = 100 kg • 20 m/s2 = 2.000 N
Hernán Verdugo Fabiani
Profesor de Matemática y Física
www.hverdugo.cl

1

6.- Un montacargas de 3.200 kg de masa desciende con una aceleración de 1 m/s2.
Hallar la tensión en el cable.
Nota: en este problema, el dibujo o diagrama de fuerzas, es prácticamente
indispensable.
Datos:
m = 3.200 kg
a = 1m/s2
g = 9,8 m/s2

T

m
Cuando hay más de una fuerza actuando sobre un cuerpo hay que hallar la fuerza
resultante, por lo tanto, se tendrá:
a
ΣF = ma = mg – T = ma
mg
Se ha puesto mg en primer término debido a que el movimiento es en la dirección de
mg.
Entonces:
T = mg – ma = m(g – a) = 3.200 kg • (9,8 m/s2 – 1 m/s2) = 28.160 N
7.- Un cuerpo de 2 kg pende del extremo de un cable.Calcular la tensión del mismo, si
la aceleración es a) 5 m/s2 hacia arriba, b) 5 m/s2 hacia abajo.
Datos:
m = 2 kg
a) a = 5 m/s2 ascendiendo
b) a = 5 m/s2 descendiendo

T

T

m

a) ΣF = ma = T - mg
a

T = ma + mg = m(a + g) = 2 kg • (5 m/s2 + 9,8 m/s2)
T = 29,6 N

m
a

mg
a)

b)

©

b) ΣF = ma = mg - T

l

T = mg – ma = m(g – a) = 2 kg • (9,8 m/s2 – 5 m/s2) = 9,6 No

.c

8.- Calcular la máxima aceleración con la que un hombre de 90 kg puede deslizar
hacia abajo por una cuerda que solo puede soportar una carga de 735 N.
Como la cuerda sostiene a lo máximo un peso equivalente a 735 N, se
supondrá que al estar el hombre en la cuerda, la tensión será máxima.

e
rd

u
g

T
a

v

Datos:
m = 90 kg
T = 735 N

mg

.h

ΣF = ma = mg – T>>>>> a = (mg – T) / m = (90 kg • 9,8 m/s2 – 735 N) / 90 kg

w

w

w

a = 1,633 m/s2

Hernán Verdugo Fabiani
Profesor de Matemática y Física
www.hverdugo.cl

mg

2

9.- De una cuerda que pasa por una polea penden dos masas, una de 7 kg y otra de 9
kg. Suponiendo que no hay rozamiento, calcular la aceleración y la tensión en la
cuerda.
A este sistema se le denomina “máquina deAtwood”.
Datos:
m1 = 7 kg
m2 = 9 kg

a

Al ser de mayor masa m2, la masa m2 caerá con una aceleración a y
la masa m1 ascenderá con la misma aceleración, suponiendo que
la cuerda que une a ambas masas es inextensible.

T
m1

m1g

En la masa m1, se tiene: T – m1g = m1a
En la masa m2, se tiene: m2g – T = m2a

a

T
m2

m2g

Si se suman las dos ecuaciones anteriores, se...