Dinámica
Tema nº1: Aplicación de los principios de Newton
Ejercicio nº 1
Bajo la acción de qué fuerza un cuerpo que pesa 6500 N adquiere una aceleración de 2 m/s².
R: 1326,5 N.
Ejercicio nº 2
Cuál es la masa de un cuerpo que por acción de una fuerza de 0,01 N Durante una décima de seg. adquiere una velocidad de 2 m/s. Su V1=0
R: 0,5 gr
Ejercicio nº 3
Qué fuerza se debe aplicar a un cuerpo de 980 kgf para que partiendo del reposo adquiera una velocidad de 30 m/s en 3 seg.
R: 1000 kgf
Ejercicio nº 4
Un automóvil que pesa 1960 kgf parte del reposo y recorre 800 m en 30 seg con aceleración constante. Calcular la fuerza que debió aplicar el motor.
R: 354 kgf
Ejercicio nº 5
Qué distancia recorre un cuerpo de 100 kg de masa sobre el cual actúa una fuerza de 600 N durante un minuto (Vi=0) . Si luego choca y se detiene en 0,2 seg, hallar la fuerza del impacto.
R: 10800 m; -180.000 N
Ejercicio nº 6
Un conductor avanza a una velocidad de 90 km/h , aplica los frenos y se detiene en 10 seg. Calcular la fuerza que deben hacer los frenos si la masa del auto es de 900 kg.
R: - 2250 N
Ejercicio nº 7
Calcular la fuerza de impacto de un golpe de karate sabiendo que el luchador es capaz de imprimirle a su mano de 180 g. masa una velocidad de 22 m/s cuando esta impacta y a su vez en el impacto su mano se detiene en 0,03 seg.
R:- 132N
Ejercicio nº 8
Un ladrillo de 500 gr. cae impactando en la vereda a 55 m/s; se detiene a causa del golpe en 0,2 seg. Calcular la fuerza que aplicó el piso al ladrillo.
R:-137,5 N
Ejercicio nº 9
Un proyectil de m= 200 gr impacta en una pared a una velocidad de 150 m/s. Se detiene dentro de la misma a los 15 cm; que fuerza desaceleratriz aplico la pared al proyectil?
R:-15.000N
Ejercicio nº 10
Un montacargas de 700 kgf de peso asciende con una aceleración de 1,22 m/s², calcular la tensión que soporta el cable de acero. Si ahora el ascensor baja con la misma aceleración que tensión soporta. Si sube o baja con velocidad constante, que principio se cumple, cuanto vale la tensión.
R:785,4 kgf; 614,6 kgf; 700kgf
Ejercicio nº 11
Un cohete despega verticalmente con una aceleración de 7,5 m /s² , sabiendo que su peso es de 20.000 N y que la fuerza de fricción del aire es de 5.000 N, cuál es la fuerza de despegue. Una vez fuera de la atmósfera sigue con velocidad constante, que fuerza hacen ahora los motores; en qué momento pueden dejar de hacer fuerza los mismos.
R:40.000 N ; 20.000 N
Ejercicio nº 12
Un paracaidista con el equipo tiene una masa total de 200 kg. Al caer al comienzo lo hace con una aceleración de 2,45 m /s² y luego sigue con velocidad constante. Calcular la fuerza de frenado que el aire ejerce en el paracaídas en cada caso.
R:1470 N; 1960 N
Ejercicio nº 13
Un paracaidista con el equipo tiene una masa total de 200 kg. Al caer al comienzo lo hace con una aceleración de 2,45 m/s² y luego sigue con velocidad constante. Calcular la fuerza de frenado que el aire ejerce en el paracaídas en cada caso.
R:1470 N; 1960 N
Ejercicio nº 14
Un trasbordador despega y alcanza una velocidad de 900 km./h luego de ascender 2000 m . El mismo tiene una masa de 5000 kg. y el aire ejerce una fuerza de fricción de 800 N . Calcular qué fuerza debieron hacer los motores; si luego sigue subiendo a velocidad constante qué fuerza harán ahora.
R:128925 N ; 50800N
Tema nº2: Fuerzas de rozamiento por deslizamiento
Ejercicio nº 1
Sobre el cuerpo de la figura de 19,6 kg de masa se aplica la fuerza que se indica. Entre el cuerpo y el piso hay una fuerza de rozamiento cuyo coeficiente es de 0,2 . Calcular la distancia recorrida por el cuerpo en 5 seg ( Vi= 0 )
Rta: 179,25 m
Ejercicio nº 4
El cuerpo de la fig. de 40 kg de masa se mueve con MRU; se le aplican las fuerzas que indicadas, F1 de 120 N; calcular la intensidad de F2 sabiendo que existe un rozamiento cuyo coeficiente es de 0,65
Ejercicio nº 2
La fuerza de la fig forma con la trayectoria un ángulo de 30º. Calcular la aceleración que adquiere el cuerpo de 137 kg, sabiendo que existe un rozamiento de coef= 0,2
Rta: 1,52 m/s²
Ejercicio nº 5
Un cuerpo de 100 N está apoyado sobre un plano inclinado a 30º y queda en equilibrio. Calcular el m entre el cuerpo y el plano
Rta: 0,57
Rta: 117,15 N
Ejercicio nº 7
Calcular la fuerza que se debe aplicar en el cuerpo del problema anterior para que ahora suba con una aceleración de 1,5 m/ s². (Igual masa y coefic. de roz.)
Rta: 193 N
Ejercicio nº 8
Hallar la aceleración con la cual desciende un cuerpo que se desliza por un plano inclinado a 30º. Sabiendo que actúa una fuerza de rozamiento cuyo coeficiente es de 0,3. (Dato: no es necesario saber la masa del cuerpo)
Rta: 2,42 m/s²
Ejercicio nº 3
El cuerpo de la fig. se mueve con velocidad constante. Sobre el mismo actúan las fuerzas F1 =46 N; F2 = 30 N y la fuerza de rozamiento. Calcular el coeficiente de rozamiento. P= 0,8 kgf
Rta: 0,87
Ejercicio nº 6
Sobre el cuerpo de la fig se aplica la fuerza F de forma tal que el mismo desciende con velocidad constante. Calcular intensidad de dicha fuerza
sabiendo que hay un rozamiento de m= 0,3 y la masa del cuerpo es de 24,95 kg
Rta: 15N
Ejercicio nº 9
Indicar la intensidad de la fuerza que se debe aplicar para que un cuerpo de 50 N suba con MRU por un plano inclinado a 30º sobre el cual hay un rozamiento de m= 0,2. Repetir el calculo si ahora el cuerpo sube con una a= 2 m/s² y el rozamiento tiene un m= 0,15 . Indicar que principio de Newton se cumple en cada caso
Rta: 33,6 N ; 41,49 N
Ejercicio nº 10
Un niño desciende por un plano inclinado a 30º en bicicleta sin pedalear con una aceleración de 0,68 m/s²; su masa es de 45 kg . Calcular la fuerza de rozamiento que está actuando.
Rta: 194,4 N