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Fís,cA Y euíMtcA 1" Bachillerato PROBLEMAS l0: DINAMICA

Razona si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:F a) Las fuerzas de accíón y reacción actúan sobre el mismo cuerpo, son iguales y de sentido opuesto.Y b) Toda variación en la velocidad de un cuerpo exige la actuación de una fuerza.

f c) Un cuerpo se moverá con velocidad constante si actúa sobre él una fueaa constante.

V d) Si un cuerpo está en reposo, la resultante de las fuezas que actúan sobre él es nula.

V e) Si actúan dos fuezas sobre un cuerpo simultáneamente pueden mantenerlo con MRU.f D Si sobre un móvil no actúa ninguna fuerza puede tener una trayectoria curva.

R.'

Sobre un objeto de 2 kg que se mueve a 2 i m/s, comienza a actuar una fuerza constante, haciendoque, al cabo de 5 s, su velocidad sea 12 i + l0 j m/s.

a) ¿Qué fuerza ha actuado?b) ¿Cuál es su vector desplazamiento?

R."

Un cuerpo de masa 3 kg está colgado de un hilo. Otro cuerpo de masa "m" está colgado del anteriormediante un segundo hilo. Si se ejerce una fueza hacia arriba de 41,3 N sobre el primer hilo, elsistema se rnueve con una aceleración de 2 mls2. Halla el valor de "m" y la tensión del segundo hilo.

R:Dos bloques de 5 g y 15 g que se mueven en la misma dirección con velocidades 10 m/s y 5 m/srespectivamente chocan. Halla la velocidad del único cuerpo sisalen pegados.

R,,

Se dinamita una roca resultando tres trozos de 20 kg, 20 kg y un lercero de masa desconocida, quesalen con velocidades de 15 mls, 10 m/s y 60 m/s, con trayectorias los dos primeros perpendicularesentre sí. Halla la masa y la dirección del tercer fragmento.

R;Sobre una partícula de 3 kg que en un instante determinado tiene una cantidad de rnovimiento p = '10 i,se aplica durante 2 segundos una fuena constante de f = 2 i + 1O j. (unidades S.l.) Determina:

a)El momento lineal de la partícula al cabo de 2 segundos.b)La velocidad al cabo de dicho tiempo.c)La posición del móvil en ese momento si partió del origen.

R:7) Un bloque de 30 kg de masa en reposo, Se aplica una fuena de 500 N

como indica la figura y se mueve en un plano horizontaldonde existeun coeficiente de rozamiento de 0,1. Halla la velocidad que tendrá q " g§ fel cuerpo cuando se ha desplazado 3 m. - - - I -

R.'

Sobre un vagón descubierto que viaja a 36 km/h sobre una vía cae bruscamente y de manera verticalun alud. La masa delvagón es 20000 kg y la de la nieve es 10000 kg. ¿Cuál es la velocidad final?

Una plataforma horizontal gira con 1 Hz de frecuencia en torno a su eje de simetría. Un oniefipequeño situado sobre la plataforma tiene un coeficiente de rozamiento estático de 0,8. ¿A quédistancia mínima del eje puede colocarse el objeto para que gire con la plataforma?

R:Un péndulo está colgado del techo de un vehículo que describe una trayectoria circularde 100 m deradio con una velocidad constante de 72 kmlh. Explica razonadamente cual es la posición del péndulo.

R.'

Un cuerpo baja deslizándose por un plano inclinado de 30o. Al pasar por una posición A lleva unavelocidad de 0,6 m/s, 2 segundos más tarde ha recorrido 1,4 m. Halla el coeficiente de rozamiento.

R.'

Dentro de un ascensor de 1000 kg de masa se halla una persona de 70 kg. Cuando el ascensor subecon aceleración de 1ms-'. Halla la tensión del cable y la fueza que elsuelo ejerce sobre Ia persona.

R:Para medir el coeficiente de rozamiento entre un cuerpo y un plano, levantamos lentamente el planohasta que el cuerpo comienza a deslizar. En dicho momento el ángulo es de 15o.

a) ¿Cuánto valdrá el coeficiente de rozamiento estático?b) Halla el coeficiente de rozamiento dinámico si el cuerpo larda 4 s en recorrer 2 m sobre el plano.

R:Dos patinadores están en reposo sobre una pista de hielo. El primero de ellos, de 54 kg, empuja alsegundo, de 81 kg, con una fueuade 162 N. Halla la aceleración que adquiere cada uno de ellos.

R:

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Una bala de 0,1 kg que se mueve horizontalmente a 200 m/s se incrusta en un bloque de 1,2 kg queestaba en reposo sobre una mesa con la que tiene un coeficiente de rozamiento de 0,4. ¿Que espaciorecorrerá el bloque sobre la mesa?

R.,

Una pelota de 3OOetlega perpendicularmente a la pared de un frontón con una velocidad de 15 m/s ysale rebotada en la misma dirección a 10 m/s. Si la fueza ejercida por la pared sobre la pelota es de'150 N, halla eltiempo de contacto entre la pelota y la pared.

R.'

Halla la velocidad final del sistema de la rt. 1Áe dsfigura si una vez que chocan ambos cuerpossá desplazan unidos. {n,. Á5 5

V': bA.h

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R.,

Calcula la velocidad de retroceso de un arrna de fuego de 1,2kg de masa que dispara un proyect¡l de24 g a una velocidad de 500 m/s.

R,'

Un cuerpo de 15 kg está en reposo sobre una superficie horizontal. Halla los coeficientes derozamiento estático y dinámico si hay que aplicar paralelamente al plano una fuerza de 51,45 N paraque empiece a deslizarse y otra de 36,75 para que mantenga su MRU.

R.'

Se ata un cuerpo de 2 kg al extremo de una cuerda de 1 m de longitud y se le hace girar en un planohorizontal sobre el que se apoya sin rozamiento dando 40 vueltaslmin. Halla Ia tensión de la cuerda.

R.'

Calcula la fuerza centrípeta necesaria para que un automóvil de 2400 kg de masa tome una curva de25 m de radio a una velocidad de 54 km/h.

R:Calcula la máxima velocidad a la que un automóvil puede tomar una curva plana de 75 m de radio sindenapar si el coeficiente de rozamiento entre los neumáticos y la carretera es de 0,24.

R.'

23) Dos bloques de 10 y 20 kg están en contacto uno con otro y se encuentran en reposo sobre unasuperficie horizontal. Se empuja al de detrás con una fuerza horizontal de 8N.

a)¿Qué aceleración adquiere el conjunto?b)Halla el valor de la luerza de contacto entre los dos bloques

R;Una vagoneta vacía de masa 1250 kg que se mueve a 30 km/h sobre una vía recta. Comienza allover y la vagoneta se llena a razón de 5 litros/minuto. Halla la velocidad con que se mueve al cabode t hora de lluvia.

R,'

Dos bloques de 3 kg cuelgan de los extremos de una cuerda que pasa por una polea. ¿Qué masa debeañadirse a uno de los bloques para que el otro suba 1,6 metros en 2 segundos?

R.'

Una persona de 65 kg monta en un ascensorde 100 kg de masa para iniciar un descenso, Elascensorarranca con aceleración 2 ms''. Hallar la tensión del cable que sujeta el ascensor que la fueaa queejerce el sujeto sobre el suelo del ascensor.

R.'

Una partícula de 0,1 kg que está suspendida de una cuerda de 1 m, se mueve a velocidad constanteen un círculo horizontalde radio 0,5 m. Halla la tensión de la cuerda y la velocidad de la partícula.

R;Una camioneta transporta un cajón de 20 kg. El cajón no está sujeto a la plataforma pero el coeficientede rozamiento ambos es de 0,7. ¿Cuál es la máxima aceleración con que puede arrancar la camionetasobre una calle horizontal, de forma que el cajón no deslice hacia atrás en la plataforma?

R,.

29) Una partícula de 0,1 kg se mueve en un círculo de radio 2 m en una vía sin rozamiento.Cuando está en la posición más baja su velocidad es v¡. Halla el valor mínimo de estapara que Ia masa pueda girar el círculo completo sin perder contacto con la vía.

R.'

30) Un bloque de.2 kg está situado sobre otro de 4 kg que descansa sobre una superficie pulida. Elcoeficiente de rozamiento entre ambos es 0,2. Se aplica una fueza horizontal al bloque de 4 kg. Hallala máxima fuerza que debe aplicarse para que el bloque superior no deslice sobre el inferior.

R.'

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