Solucion Taller Fisica

18. Lo primero es calcular la aceleración (movimento uniformemente acelerado):

x = Vo·t + ½·a·t²

Vo = 0;  x = 100 ; t = 5 s

100 = ½·a·25      =>    a = 8 m/s²

Cita:
"a) ¿Cuál es la masa del cuerpo?"



∑F = M·a    =>    40 = M·8   =>   M = 5 kg

Cita:
"b) Si la fuerza deja de actuar al cabo de 5 s, ¿qué distancia recorrerá el cuerpo en los 5 s siguientes?"



La velocidad adquirida al cabode 5 s acelerando es:

V = Vo + a·t = 8·5 = 40 m/s

A esta velocidad, en 5 s, recorrerá:   40·5 = 200 m

19- Un cuerpo de 15 kg de masa reposa sobre un plano horizontal sin rozamiento y se le aplica una fuerza horizontal de 30 N.
a) ¿Qué aceleración se produce?
b) ¿Qué espacio recorrerá el cuerpo en 10 s?
c) ¿Cuál será su velocidad al cabo de 10 s?



20. Fuerza = masa por aceleración

F = m x a 

sustituimos valores 

1 = 5 . a 

a = 1/ 5 = 0,2 m/ sg^2

x = espacio recorrido = 1/ 2 a . t^2 = 1/2 . 0,2 . 10^2  = 10 metros

21. Vamos a ver, la tensión de la cuerda será la suma del peso que tiene el elevador más la fuerza que tiene que hacer para acelerarlo a 1 m/s ^2 

Por lo tanto calcularemos primero el peso del elevador y, por consiguiente, la tensión del cable si el elevador estuvieraparado: 

Peso = m · g 

donde m es la masa (en kg) y g, la gravedad ( en m/s^2) 

P = 2000 · 9,81 

P = 19620 Newton 

Esta sería la tesión si el elevador estuviera parado. Ahora habrá que sumarle la fuerza que hace el cable para acelerarlo (1 m/s^2) 

Aplicamos la segunda ley de Newton: 
F = m · a 

donde F es la fuerza (en Newton) m la masa (en kg) y a la aceleración ( en m/s^2) 

F = 2000 ·1 

F = 2000 Newton. 

Esta es la fuerza que tiene que hacer el cable para acelerar el elevador. 

Sumamos las dos fuerzas y ya tendremos la tensión del cable: 

19620 + 2000 = 21620 Newton de tensión del cable. 

23.  Sobre un cuerpo actúa una fuerza constante de 50 N mediante la cual adquiere una aceleración de 1,5 m/s², determinar:
a) la masa del cuerpo.
b) Su velocidad a los 10 s.
c) ladistancia recorrida en ese tiempo.
Desarrollo
Datos:
a = 1,5 m/s²
F = 50 N
t = 10 s
a)F = m.a
m = F/a
m = 50 N/1,5 m/s²
m = 33,33 kg

b) Como parte del reposo:
v = a.t
v = (1,5 m/s²).10 s
v = 15 m/s

c)
e = ½.a.t²
e = ½.(1,5 m/s²).(10 s)²
e = 75 m

24) ¿Cuál será la intensidad de una fuerza constante al actuar sobre un cuerpo que pesa 50 N si después de 10 s ha recorrido 300 m?.
Desarrollo
Datos:
P = 50N
t = 10 s
e = 300 m
Se adopta g = 10 m/s²

Primero calculamos la aceleración:
e = ½.a.t²
a = 2.e/t²
a = 2.300 m/(10 s)²
a = 6 m/s²
Ahora calculamos la masa del cuerpo:
P = m.g
m = P/g
m = 50 N/(10 m/s²)
m = 5 kg
Con estos datos calculamos la fuerza:
F = m.a
F = 5 kg.6 m/s²
F = 30 N

25. ¿Cuál será la fuerza aplicada a un cuerpo que pesa 12800 N si lo hace detener en 35 s?, la velocidad en elinstante de aplicar la fuerza era de 80 km/h.
Desarrollo
Datos:
P = 12800 N
t = 35 s
v1 = 80 km/h = (80 km/h).(1000 m/1 km).(1 h/3600 s) = 22,22 m/s
v2 = 0 m/s
Se adopta g = 10 m/s²
Primero, empleando ecuaciones de cinemática, calculamos la aceleración (negativa) producida por la fuerza.
v2 - v1 = a.t
a = - v1/t
a = (- 22,22 m/s)/35 s
a = -0,635 m/s²
La masa resulta:
P = m.g
m = P/a
m = 12800 N/(10m/s²)
m = 1280 kg
Luego:
F = m.a
F = 1280 kg.(-0,635 m/s²)
F = -812,7 N
La fuerza es contraria al movimiento.

26. Un cuerpo posee una velocidad de 20 cm/s y actúa sobre él una fuerza de 120 N que después de 5 s le hace adquirir una velocidad de 8 cm/s. ¿Cuál es la masa del cuerpo?.
Desarrollo
Datos:
F = 120 N
v1 = 20 cm/s = 20 cm/s.(1 m/100 cm) = 0,2 m/s
v2 = 8 cm/s = 8 cm/s.(1 m/100 cm) = 0,08 m/s
t= 5 s
De acuerdo a los datos la fuerza le produce a la masa una desaceleración.

Primero, empleando ecuaciones de cinemática, calculamos la aceleración (negativa) producida por la fuerza.
v2 - v1 = a.t
a = (v2 - v1)/t
a = (0,08 m/s - 0,2 m/s)/5 s
a = -0,024 m/s²
Luego:
F = m.a
m = F/a
m = -120 N/(-0,024 m/s²)
m = 5000 kg

27. Impulsado por una carga explosiva, un proyectil de 250 N atraviesa...