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• Estiven Rosero

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EJERCICIOS FUERZA

CIENCIAS2

PROF. JUANRUIZ

1. Un pasajero sentado en la parte trasera de un autobús afirma que se lastimó cuando el conductor aplicó precipitadamente los frenos, provocando que una maleta saliera volando hacia él desde el frente del vehículo. Si usted fuera el juez de este caso, ¿qué decisión tomaría?, ¿por qué? 2. Una gran caja se sitúa sobre la plataforma de un camión sin amarrarla a éste. A) Cuando el camión acelera hacia delante, la caja permanece en reposo respecto de éste, ¿qué fuerza obliga a la caja a acelerar?, b) Si el conductor del camión frena con brusquedad, ¿qué pasa con la caja? 3. ¿Qué está mal en el enunciado: "puesto que el auto está en reposo, no hay fuerzas que actúen sobre él"?, ¿cómo corregiría usted esta oración? 4. Tres fuerzas, dadas por F1 = (-2i – 2j) N, F2 = (5i – 2j) N y f3 (-45 i) N, actúan sobre un objeto para producir una aceleración de magnitud 3,75 m/s 2. a) ¿Cuál es la dirección de la aceleración?, b) ¿cuál es la masa del objeto?, c) si el objeto inicialmente está en reposo, ¿cuál es su velocidad después de 10s?, d) ¿Cuáles son las componentes de la velocidad después de 10 s? 5. Una partícula de 3 kg parte del reposo y se mueve una distancia de 4 m en 2 s bajo la acción de una fuerza constante única. Encuentre la magnitud de la fuerza. 6. De manera simultánea se aplican fuerzas de 10 N al norte, 20 N al este y 15 N al sur sobre un objeto de masa 4 kg. Obtenga su aceleración. 7. Un bloque de masa 2 kg se suelta del reposo a una altura de 0,5 m de la superficie de una mesa, en la parte superior de una pendiente con un ángulo de 30º. La pendiente está fija sobe una mesa de altura de 2m y no presenta fricción. A) Determine la aceleración del bloque cuando se desliza hacia abajo de la pendiente. B) ¿Cuál es la velocidad del bloque cuando deja la pendiente?. C) ¿A qué distancia de la mesa el bloque golpeará el suelo?. D) ¿Cuánto tiempo ha transcurrido entre el momento en que se suelta el bloque y cuando golpea el suelo?. E) ¿La masa del bloque influye en cualquiera de los cálculos anteriores? (a) 4,9 m/s2, b) 3,13 m/s, c) 1,35 m, d) 1,14 s, e) no)

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8. En la figura se muestran dos masas conectadas por medio de una cuerda sin masa que pasa sobre una polea sin masa. Si la pendiente tampoco presenta fricción y si m 1 = 2 kg, m 2 = 6k y = 55º, encuentre: a) la magnitud de la aceleración de las masas, b) la tensión en la cuerda, c) la velocidad de cada masa 2 s después de que aceleran desde el reposo.

9. Una fuerza horizontal neta F = A + Bt3 actúa sobre un objeto de 3,5 kg, donde A = 8,6 N y B = 2.5 N/s2. ¿Cuál es la velocidad horizontal de este objeto 3 s después que parte del reposo? (21.8 m/s) 10. Un bloque de 25 kg está inicialmente en reposo sobre una superficie horizontal. Se necesita una fuerza horizontal de 75 N para poner el bloque en movimiento. Después de que empieza a moverse, se necesita una fuerza de 60 N para mantener el bloque en movimiento con velocidad constante. Determine los coeficientes de roce estático y cinético a partir de esta información. 11. Un patinador de hielo que se mueve a 12 m/s se desliza por efecto de la gravedad hasta detenerse después de recorrer una distancia de 95 m sobre una superficie de hielo. ¿Cuál es el coeficiente de fricción cinético entre el hielo y los patines? (0,07353) 12. Para la situación mostrada en la figura, encuéntrese los valores de T 1 y T2, si el peso del objeto es de 600 Nt. (503 Nt, 783 N)

13. Las siguientes fuerzas coplanares tiran de un anillo: 200 Nt a 30º, 500 Nt a 80º, 300 Nt a 240º y una fuerza desconocida. Determine la magnitud y la dirección de la fuerza desconocida si el anillo se halla en equilibrio. (350 Nt a 252º)

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14. Si en la figura siguiente, la fricción entre el bloque y el plano inclinado es despreciable, ¿cuál debe ser el peso W si se quiere que el bloque de 200 Nt permanezca en reposo? (115 Nt)

15. El sistema que se muestra en la figura anterior permanece en reposo cuando W = 220 Nt. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza de fricción sobre el bloque de 200 Nt? (105 Nt)

8. El bloque mostrado en la figura anterior a) se desliza con rapidez constante bajo la acción de la fuerza indicada, a) ¿qué valor tiene la fuerza de fricción que se opone a su movimiento?, b) ¿cuál es el valor del coeficiente de fricción entre el bloque y el piso? (11,5 Nt; 0,34) 9. El bloque de la figura anterior c) inicia su movimiento hacia arriba del plano inclinado cuando la fuerza de empuje mostrada se incrementa hasta 70 Nt, a) ¿cuál es la fuerza mínima de fricción sobre el bloque, para que el movimiento sea con velocidad constante?, b) ¿cuál es el valor del coeficiente de roce estático? (15 Nt; 0,165) 11. Si W = 40 Nt en la situación de equilibrio de la figura siguiente, determine T 1 y T 2. (58 Nt, 31 Nt)

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16. El sistema de la figura anterior se encuentra próximo al límite del deslizamiento. Si W = 8 Nt, ¿cuál es el valor del coeficiente de roce estático entre el bloque y la mesa? (0,346) 17. Se lanza una pelota verticalmente hacia arriba con una velocidad de 20 m/s desde la azotea de un edificio de 50 m de altura. La pelota además es empujada por el viento, produciendo un movimiento horizontal con aceleración de 2 m/s2. Calcular:   

La distancia horizontal entre el punto de lanzamiento y de impacto. La altura máxima El valor de las componentes tangencial y normal de la aceleración cuando la pelota se encuentra a 60 m de altura sobre el suelo.

Tómese g=10 m/s2. 18. Un ascensor de 3 m de altura sube con una aceleración de 1 m/s 2. Cuando se encuentra a una cierta altura se desprende la lámpara del techo. 

Calcular el tiempo que tarda en llegar al suelo del ascensor. Tomar g=9.8 m/s2.

19. ¿En qué caso un cuerpo tiene aceleración ¿y en qué caso tiene aceleración tangencial y no centrípeta?

centrípeta

y

no

tangencial?

Razona la respuesta y pon un ejemplo de cada caso. 20. Se dispara un proyectil desde lo alto de una colina de 300 m de altura, haciendo un ángulo de 30º por debajo de la horizontal.  

Determinar la velocidad de disparo para que el proyectil impacte sobre un blanco situado a una distancia horizontal de 119 m, medida a partir de la base de la colina. Calcular las componentes tangencial y normal de la aceleración cuando el proyectil se encuentra a 200 m de altura.