• Author / Uploaded
• Harolyn Rijo

Citation preview

Estudiante: Harolyn Melissa Bertain Rijo

Matricula: 2019-3211

Materia: física Profesor: Santiago Ozoria

1. ¿Qué fuerza se requiere para acelerar a un niño sobre un trineo (masa total ‘55 kg) a 1?4 m/s2? ∑ 𝐹⃗ = m𝑎⃗ Datos: m = 55 kg a = 1.4m/s2 ∑ 𝐹⃗ = m𝑎⃗ = 55 kg ∗ 1.4 m/s2 = 77 N

2. Una fuerza neta de 265 N acelera a una persona en bicicleta a 2.30 m/s2. ¿Cuál es la masa de la persona junto con la bicicleta? ∑ 𝐹⃗ 𝑎⃗⃗

∑ 𝐹⃗ = m𝑎⃗ → m =

=

265 𝑁 2.30 𝑚/𝑠 2

4. ¿Cuánta tensión debe resistir una cuerda si se usa para acelerar horizontalmente un automóvil de 1210 kg, a lo largo de una superficie sin fricción a 1.20 m/s2 ? ∑ 𝐹⃗ = m𝑎⃗ = 1210 kg ∗ 1.20 m/s2 = 1452 N

5. Superman debe detener un tren que viaja a 120 km/h en 150 m para evitar que choque contra un automóvil parado sobre las vías. Si la masa del tren es de 3.6 × 105 kg, ¿cuánta fuerza debe ejercer el superhéroe? Compárela con el peso del tren (dado como %). ¿Cuanta fuerza ejerce el tren sobre Superman? v = 0 𝑣0 = 120 km/h ∗ 𝐹𝑎𝑣𝑔 = 𝐹𝑎𝑣𝑔 = m

1 𝑚/𝑠 3.6 𝑘𝑚/ℎ

𝑣 2 −𝑣0 2 2 ( 𝑥−𝑥0)

= 33.33 m/s

= 3.6 * 103 kg [

𝑎𝑎𝑣𝑔 =

𝑣 2 −𝑣0 2 2 ( 𝑥−𝑥0)

0−(33.33 𝑚/𝑠 2 2 (150𝑚)

= -1.33

7. Estime la fuerza promedio ejercida por un lanzador de bala sobre una bala de 7.0 kg, si ésta se mueve a lo largo de una distancia de 2.8 m y se suelta con una rapidez de 13 m/s. ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝒂𝒂𝒗𝒈 =

𝑣 2 −𝑣0 2 2 ( 𝑥−𝑥0)

→

⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹𝑎𝑣𝑔 = m𝒂 𝑎𝑣𝑔 m =

𝑣 2 −𝑣0 2 2 ( 𝑥−𝑥0)

13 𝑚/𝑠 2 ] 2(2.8)

= 7.0 kg [

= 211.25 N ≈ 210 N

9. Un deportista saca verticalmente del agua un pescado con una aceleración de 2.5 m/s2 , usando un cordel para pescar muy ligero, que aguanta una tensión máxima de 18 N (L 4 lb) antes de romperse. Por desgracia, el pescador pierde a su presa porque el cordel se rompe. ¿Qué puede usted decir acerca de la masa del pez? ∑ 𝐹⃗ = 𝐹𝑡 − 𝑚𝑔 = m𝑎⃗ → 𝐹⃗ = 𝑚 ( 𝑔 = 9) → m=

𝐹𝑡 𝑔+𝑎

=

18 𝑁 9.80 𝑚/𝑠 2

= 1.5 kg

11. ¿Qué fuerza promedio se necesita para acelerar una bala de 9.20 gramos, desde el reposo hasta 125 m/s en una distancia de 0.800 m a lo largo del barril de un fusil?

⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝒂𝒂𝒗𝒈 =

𝑣 2 −𝑣0 2 2 ( 𝑥−𝑥0)

𝑚

→=

125 2 −0 𝑠 2 (0.800)

= 9766 m/𝑠2

-3 2 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹𝑎𝑣𝑔 = m𝒂 𝑎𝑣𝑔 m = 9.20 𝑥 10 kg * 9766 m/s = 89.8 N

14. Un automóvil de carreras específico puede recorrer un cuarto de milla (402 m) en 6.40 segundos, partiendo del reposo. Suponiendo que la aceleración es constante, ¿cuántas “g” sufrirá el piloto? Si la masa combinada del piloto y del auto es de 535 kg, ¿qué fuerza horizontal debe ejercer el camino sobre los neumáticos? 1 2

x - 𝑥0 = 𝑣0 t + at2 → a =

2 ( 𝑥−𝑥0 ) 𝑡2

=

2 (402𝑚) (6.40 𝑠)2

= 19.63 m/s2 *

1𝑔 9.80 𝑚/𝑠 2

= 2.00 g's

18.Una persona está parada sobre una báscula de baño en un elevador en reposo. Cuando el elevador empieza a moverse, la báscula registra por unos instantes sólo 0.75 del peso regular de la persona. Calcule la aceleración del elevador y encuentre el sentido de ésta. ∑ 𝐹⃗ = 𝐹𝑡 − 𝑚𝑔 = ma → 0.75mg – mg = ma → a = -0.25g = -0.25 (9.8m/s2) = -2.5m/s2 40. Las siguientes dos fuerzas actúa sobre un objeto de 3.0 kg: Si el objeto está inicialmente en reposo, determine su velocidad v en t ' 3.0 s. ∑ 𝐹⃗ = (16𝑖 + 12j) N + (-10i +22j) N = (6i + 34j) N = m𝑎⃗ = (3.0kg) 𝑎⃗ 𝑎⃗ =

(6𝑖+34𝑗)𝑁 3.0𝑘𝑔

⃗⃗⃗⃗ = 0 + 𝑣⃗ = ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑣0 + 𝑎𝑡

(6𝑖+34𝑗)𝑁 3.0𝑘𝑔

(3.0s) = (6𝑖 + 34𝑗) m/s

48.El bloque que se muestra en la figura 4-43 tiene una masa m ' 7.0 kg y se encuentra sobre un plano fijo liso sin fricción inclinado a un ángulo u ' 22.0° con respecto a la horizontal. a) Determine la aceleración del bloque conforme éste se desliza por el plano. b) Si el bloque parte del reposo a 12.0 m arriba en el plano desde su base, ¿cuál será la rapidez del bloque cuando el bloque llegue al fondo del plano inclinado. ∑ 𝐹 𝑋 = mg sin 0 = ma → a = g sin 0 = (9.80/m2) sin 22.0° = 3.67 m/s2 b= 𝑣 2 - 𝑣0 2 = 2a (x - 𝑥0 ) → v = √2a (x − 𝑥0 ) = √2a (3.67 m/𝑠2 )(12.0m) = 9.39 m/s

50. Sostenido de un cordel, un objeto cuelga del espejo retrovisor de su automóvil. Mientras usted acelera de manera uniforme desde el reposo hasta 28 m/s en 6.0 s, ¿qué ángulo u formará el cordel con la vertical?

v = 𝑣0 + = a xt → a x =

𝑣−𝑣0 𝑡

𝑚

=

28 𝑠 −0 6.0 𝑠

∑ 𝐹𝑌 = 𝐹𝑇 cos 0- mg = 0 → 𝐹𝑇 =

ma x = 𝐹𝑇 sin 0 =

1𝑎𝑥 𝑔

0 = tan -

= -1

𝑚𝑔 cos 0

= 4.67 m/s2

𝑚𝑔 cos 0

∑ 𝐹𝑥 = 𝐹𝑇 sin 0 = ma x

sin 0 = mg tan 0 → ax = g tan 0

4.67𝑚/𝑠 2 = 25.48° ≈ 9.80/𝑠 2

25°