DINÁMICA

 

01 - Un calzado deportivo tiene un coeficiente de rozamiento entre la tierra y la suela de valor 0,700. ¿Cuál es el ángulo máximo del plano inclinado sobre el que podría la persona que lleva el calzado estar de pie en equilibrio estático?
Solución

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02 - El bloque A de la figura tiene una masa de 4 Kg y descansa sobre el bloque B de 8 Kg de masa. Los bloques están unidos por una cuerda que pasa alrededor de una polea sin rozamiento. El coeficiente dinámico entre los bloques A y B y entre B y el suelo es 0,25. Hallar la fuerza F necesaria para arrastrar el bloque B hacia la izquerda a velocidad constante.
Solución

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03 - Un cuerpo de 40 Kg de masa descansa sobre un plano inclinado de 45º sujeto a una cuerda que pasa por una polea y de la cual pende otro cuerpo de masa m1. Si el coeficiente estático entre el plano y el cuerpo vale 0,56, encontrar entre qué intervalo de valores puede oscilar m1 para que el sistema se mantenga en reposo.
Solución

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04 -Dos bloques, A de 51 kg y B de 10 kg, están en contacto y apoyados sobre una superficie horizontal. Sobre el A actua una fuerza F horizontal que los mueve a una aceleración es 2 m/s2. Calcular el valor de F.
Coeficientes de rozamiento estático y dinámico son 0,3 y 0,2 respectivamente.
Solución

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05 - Un cuerpo de masa m describe una circunferencia de radio 50 cm, colgado de un hilo de 130 cm de longitud de la forma que indica la figura. Calcular la velocidad angular de este movimiento en rad/s.
Solución


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06 - Una masa m se mueve con velocidad V0 por un plano horizontal y sigue deslizando por una superficie cilíndrica de radio R, ambas sin rozamiento. Calcular a qué altura h, la masa m deja de estar en contacto con la superficie cilíndrica.
Solución


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07 - Entre el cuerpo de masa 1 Kg y la calza representados en la figura no existe rozamiento. ¿Cuál deberá ser la aceleración con la que tendrá que desplazarse horizontalmente la calza para que no deslice el cuerpo? ¿Cuánto vale la fuerza que mantiene al cuerpo adherido a la cuña?

Solución

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08 - Una masa de 10 kg cuelga del techo de un vagon por medio de una cuerda que, debido a la aceleración que lleva el vagon, forma un ángulo de 60 º con la vertical.
a) Dibujar el diagrama de fuerzas para un observador dentro del vagon y para otro que esté fuera en reposo.
b) Calcular la aceleración del vagon y la tensión de la cuerda.
Solución

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09 - Una piedra de 1,5 kg de masa se hace girar en una circunferencia de 1 m de radio atada a una cuerda en un plano vertical. Cuando la velocidad angular del giro es 6 rad/s, la cuerda se rompe. Calcular la tensión de la cuerda al romperse.
Solución

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10 - El cuerpo de la figura de 50 kg de masa se mueve con velocidad constante arrastrado por la fuerza F que forma un ángulo de 37º con la horizontal. Calcular el valor de F, si el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el suelo es 0,5

Solución

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11 - Un bloque de 0,2 kg, inicialmente en reposo, se deja deslizar por un plano inclinado de 30º. Tras recorrer 2 m choca con un muelle de K = 200 N/m deformándolo hasta pararse. Si el coeficiente de rozamiento entre el bloque y el muelle es 0,2, calcular la máxima deformación del muelle. Tomar g = 10 m/s2

Solución

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12 - En un ascensor de 300 kg de masa que sube con aceleración de 1,5 m/s2, va una persona de 75 kg de masa. Se pide:
a) La tensión del cable.
b) La fuerza que ejerce el piso del ascensor sobre la persona.
Solución

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13 -Un montacargas de 1200 kg funciona a una velocidad constante de 4 m/s, tardando 1 s tanto en arrancar como en parar. Si lleva una carga de 600 kg. Se pide la fuerza que ejerce la carga contra el suelo
a) Al arrancar
b) Al subir con velocidad constante
c) Al detenerse
d) La tensión del cable al arrancar.
Solución

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14 - Desde la base de un plano inclinado que forma 30º con la horizontal, se lanza hacia arriba una masa de 10 kg con una velocidad de 15 m/s. Calcula la distancia que recorre hasta pararse, si el coeficiente de rozamiento cinético del cuerpo con el plano es 0,52.
Solución

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15 - El coeficiente de rozamiento estático entre el suelo de un camión y una caja que descansa sobre el mismo es 0,3. El camión lleva una velocidad de 80,5 km/h. ¿Cuál debe ser la distancia mínima de parada del camión para que la caja no deslice?
Solución

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16 - Un cuerpo de masa 20 kg está sobre un plano horizontal. Estudiar la fuerza de rozamiento que aparece sobre él al aplicarle una fuera horizontal de a) 40 N b) 50 N c) 60 N y d) 70 N.
Los coeficientes de rozamiento estático y dinámico entre el cuerpo y el plano horizontal son respectivamente 0,3 y 0,2.
Solución

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17 - Si el coeficiente de rozamiento entre las masas y los planos inclinados vale 0,3, calcular la aceleración con la que se mueven las dos masas de la figura.

Solución

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18 - Una partícula se mueve sometida a una fuerza F = -4xi - 4yj. En el instante t = 0 se ecuentra en el punto (5, 0) y su velocidad es V = (0, 5). ¿En qué punto se encuentra para t = 3,14? y ¿Cuál será la coordenada x cuando sea y = 2?
Solución

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19 - ¿Qué fuerza se debe aplicar a un disco de hockey cuya masa es 300 g que va rumbo con velocidad de 2.5 m/s y se le impulsa durante 0.15 s?
Solución

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20 - Sabiendo que μ es el coeficiente de rozamiento en todas las superficies, hallar el ángulo mínimo de inclinación del plano inclinado α en función de las masas M y m (M > m) para que el sistema inicie el movimiento.

Solución

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21 - Una masa de 300 g gira en círculo horizontal de 60 cm de radio sobre una mesa sin rozamiento a velocidad de 1 vuelta por segundo. La masa está unida con un hilo que pasa por un orificio de la mesa a otra masa m. Calcula m para que el sistema esté en equilibrio

Solución

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22 - Las coordenadas, en función del tiempo, de una partícula de masa 3 kg son: x = 3 sen (2t), y = 3 cos (2t), z = 4t2. Se pide:
a) El momento lineal
b) La fuerza que actúa sobre la partícula
c) El momento angular respecto al origen.
Solución

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23 - Los tres bloques A, B y C de 4 kg, 2 kg y 1 kg, respectivamente, están juntos sobre una superficie sin rozamiento. Calcula:
a) F para que los tres bloques se muevan con aceleración de 2 m/s2
b) La fuerza que ejerce A sobre B, la de B sobre C y sobre A

Solución

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24 - Se empuja un bloque de 65 kg hacia arriba de una pendiente de 21°, con una fuerza de 30 N, el coeficiente de fricción cinético es 0.5; cual es el valor de la aceleración del bloque. Realice el diagrama de cuerpo libre. Pregúntese si con esa fuerza es suficiente para que el bloque pueda subir.?
Solución

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25 - Qué fuerza se requiere para jalar de un trineo de 120 N con rapidez constante, ejerciendo tracción a lo largo de una pértiga que forma un ángulo de 35º con el suelo (μk=0.35). Encuentre la fuerza requerida si se desea empujar el trineo con la pértiga en ese mismo ángulo. ¿Cuál es el factor es más importante que cambia en estos casos?
Solución

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26 - La figura muestra un bloque de masa M = 20 kg que se desliza sobre otro bloque de masa m = 10kg. Considerando que la fricción entre todas las superficies puede ser despreciada, determinar la aceleracion de cada bloque y la tensión en la cuerda. Dato el ángulo = 20°

Solución

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27 - Desde la base de un plano inclinado 30º con la horizontal, se lanza hacia arriba un ladrillo de 2 kg de masa, con una rapidez de 3m/s. si el coeficiente de rozamiento cinético es de 0.5, se pide:
a) Con qué aceleración sube el ladrillo.
b) Qué distancia recorre hasta detenerse.
c) Cuando el ladrillo llega a la parte superior del plano su velocidad es cero, si el coeficiente de fricción  es de 0.6 ¿ deciende o queda estático a esa altura?
Solución

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28 - Dos masas se encuentran unidas mediante una cuerda de masa despreciable que pasa por una polea sin friccion como se muestra en la figura. Si inicialmente ambas masas se encuentran en reposo y m1 se suelta de una altura de 3 m, ¿con qué velocidad m1 tocará el suelo?
Datos: m1 = 4 kg, m2 = 2 kg