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Problemas Unidad 2 1.- Dos fuerzas tienen la misma magnitud F. ¿Qué ángulo hay entre los dos vectores si su resultante tiene magnitud de: a) 2F, b) (2F)^1/2, c) cero. Dibujar los 3 vectores en cada situación. 2.- Un almacenista empuja una caja con una fuerza de 10 N que apunta 45º hacia abajo de la horizontal. Obtener las componentes horizontal y vertical de la fuerza. EFx= F cos 45º=7.0710 EFy= F sen 45º= -7.0710 3.- Dos perros tiran horizontalmente de cuerdas atadas a un poste; el ángulo entre las cuerdas es de 6O grados. Si el perro A ejerce una fuerza 270 N, y el B, de 300 N, calcular la magnitud de la resultante y su ángulo respecto a la cuerda del perro A. EFx=270N+(300 cos 60º)=420N EFy= 300N(sen 60º)=259.8N R=raiz de EFx+EFy R=raiz de (420N)2 +(259.8)2 R= 493.85N ángulo=tan-1 (EFy/EFx)=31.73º 4.- Un disco de hockey de 0.160 Kg., reposa en el origen (x = 0) sobre una cancha horizontal, sin fricción. En t = 0, un jugador aplica una fuerza de 0.250 N al disco, paralela el eje x, y deja de aplicarla en en t = 2 seg., a) ¿Qué posición y rapidez tiene el disco en t = 2 seg?, b) Si se aplica otra vez esa fuerza en t = 5 seg., ¿Qué posición y rapidez tiene el disco en t = 7 seg.?

a=F/m= 0.250N/0.160N=1.5625m/s2 v= at= 3.125m pos at2 /2=3.125m v=v+at =6.25m/s x= 3.13m + 3.13 m/s (5-2s)=12.5m 12.5m+(3.13m/s)(2s)+1.563m/s2 (25)2/2= 21.89m

5.- Un velocista olímpico puede arrancar con una aceleración casi horizontal de magnitud 15 m/s^2. ¿Qué fuerza horizontal debe aplicar una corredora de 55 Kg., a los bloque de salida para producir esta aceleración? ¿Qué cuerpo ejerce la fuerza que impulsa a la corredora: los bloque o ella misma? F=ma=825N 6.- Dos pesos de 25 N cuelga de extremos opuestos de una cuerda que pasa por una polea ligera sin fricción sujeta a una cadena fijada en el techo. a) ¿Qué tensión hay en la cuerda? b) ¿Y en la

cadena? a)EFx=25N b)EFx=50N 7.- Un cuadro colgado en una pared pende de dos alambres sujetos a sus esquinas superiores. Si los alambres sujetos a sus esquinas superiores. Si los alambres forman el mismo ángulo con la vertical, ¿Cuánto medirá el ángulo si la tensión en los alambres es igual a 0.75 del peso del cuadro? (hacer caso omiso de la fricción entre la pared y el cuadro). w=w/2=3w/4 cos del ángulo =0.75/2=3(0.75/4 cos 48.18º 8.- Una cuerda ligera está atada a un bloque de 4 Kg., que descansa en una superficie horizontal sin fricción. La cuerda horizontal pasa por una polea sin masa ni fricción, y un bloque de masa m pende del otro extremo. Al soltarse los bloques, la tensión en la cuerda es de 10 N a) Dibujar un diagrama de cuerpo libre para el bloque de 4 Kg., y otro para el de masa m., b) La aceleración de cada bloque y c) La masa m del bloque colgante, d) Comparar la tensión con el peso del bloque colgante. a=t/m=10N/4Kg=2.5

m/s2

T-mg=ma m=T/g+a= 10N/9.8m/s2 -2.5m/s2 = 1.369Kg T=ma+mg T=16.85N 9.- Un trabajador de bodega empuja una caja de 11.20 Kg. en una superficie horizontal con rapidez constante de 3.5 m/s. El coeficiente de fricción cinética entre la caja y la superficie es de 0.20. a) ¿Qué fuerza horizontal debe aplicar el trabajador para mantener el movimiento?, b) Si se elimina esta fuerza, ¿qué distancia se desliza la caja antes de parar? f=coef. de friccion cinetica mg a=coef g x= v2 / 2 coef g 10.- En un experimento de laboratorio de física, una caja de 6 Kg., es empujada en una mesa plana por una fuerza horizontal F., a) Si la caja se mueve a 0.35 m/s (constante) y el coeficiente de fricción cinética es de 0.12, ¿qué magnitud tiene F? b) ¿Cuál es la magnitud de F si la caja tiene una aceleración constante de 0.18 m/s^2?., c) ¿Cómo cambiarían sus respuestas a las partes a) y b) si el experimento se realizará en la Luna (donde g = 1.62 m/s^2)? f=coef m g a=0.18m/s2 f=m(a+coef g) 11.- Una piedra de 0.80 Kg., se ata a un cordel de .90 m. El cordel se rompe si su tensión excede

600 N (Ésta es la resistencia de ruptura del cordel). La piedra se gira en un círculo horizontal sobre una mesa sin fricción; el otro extremo del cordel está fijo. Calcular la rapidez máxima que puede alcanzar la piedra sin romper el cordel. a=f/m v= raiz de aR

Ejercicio 4.7:

Si se aplica una fuerza neta horizontal de 132N a una persona de 60 kg que descansa en el borde de una alberca, ¿Qué aceleración horizontal se produce?

Ejercicio 4.35:

Dos caballos tiran horizontalmente de cuerdas atadas al tronco de un árbol. Las fuerzas F1 y F2 que aplican al tronco son tales que la fuerza neta (resultante) R tiene magnitud igual a la fe F1 y está a 90° de F. Sea F1 = 1300N y R = 1300N. Calcule la magnitud de F2 y su dirección (relativa a F1).

Ejercicio 5.4:

Un arquólogo audaz cruza, mano sobre mano, de un risco a otro colgado de una cuerda estirada en tre los riscos. Se detiene a la mitad para descansar. La cuerda se romperá si su tensión excede de 2.50x10^4 N, y la masa de nuestro héroe es de 90kg. a) Si el ángulo α es 10°, calcule la tensión de la cuerda. b) ¿Qué valor mínimo puede tener α sin que se rompa la cuerda?

3">Dos caballos tiran horizontalmente de cuerdas atadas a un tronco de un árbol. Las fuerza F1 y F2 que aplican son tales que la resutante R tiene una magnitud igual a la de F1 y esta a 90° de F1 Sea F1= 1300N y R = 1300 N. Calcular la magnitud de F2 y su direccion (relativa a F1) 7">Bienvenid@ al foro, Kampanita