principios fundamentales

DINÁMICA: PRINCIPIOS FUNDAMENTALES


Para afianzar

1. Calcula las componentes cartesianas de una fuerza de 40,0 N que forma un ángulo de 15° con la horizontal.
R: 38,6 N; 10,4 N.

2. Calcula el módulo del vector F = 17 ux - 26 uy N. Calcula también el ángulo que forma con el eje OX.
R: 31 N; 303°.

3. Sobre una masa m actúa una fuerza de 250 N durante 15 s, transmitiéndole unavelocidad de 37,5 m/s. Calcula la masa m y la cantidad de movimiento de la misma al cabo de ese tiempo.
R: 100 kg; 3750 kg ms-1.

5. Calcula la fuerza que ejerce sobre el piso del ascensor un hombre de 70 kg de masa:
a) Cuando está en reposo.
b) Cuando asciende a 1 ms-2.
c) Cuando asciende a 5 ms-1.
d) Cuando desciende a 2 ms-2.
R: a) 686 N; b) 760 N; c) 686 N; d) 550 N.

6. Se lanza unapelota verticalmente hacia arriba. Cuando se encuentra subiendo, y considerando nulo el rozamiento con el aire, ¿cuál de los siguientes diagramas representa correctamente las fuerzas que actúan sobre la pelota?

Para repasar

7. Un avión de 90 t que está parado arranca y alcanza la velocidad de despegue, 144 kmh-1, tras recorrer 1,6 km por la pista. ¿Qué fuerza, supuesta constante, hanejercido sus motores?
R: 45 kN.

8. Un objeto de 4 kg se mueve en línea recta según se indica en el gráfico de la Figura.
a) Calcula la fuerza que actúa sobre el objeto en cada tramo.
b) Dibuja el diagrama F- t correspondiente al movimiento.
R: a) 2 N; 0 N; 4 N; 0 N; -6 N

9. Se deja caer libremente un cuerpo de 102 g de masa, y cuando su velocidad es de 20 ms-1, se le opone una fuerza quedetiene su caída en 4 s.
a) ¿Cuánto debe valer dicha fuerza?
b) ¿Qué espacio habrá recorrido hasta el momento de aplicar la fuerza?
c) ¿Qué espacio total habrá recorrido hasta el momento de detenerse?
R: a) 1,51 N; b) 20,4 m; c) 60,4 m.

10. Un automóvil ejerce una fuerza de tracción de 120 kp y arrastra un remolque con un cable. El automóvil tiene una masa de 800 kg y el remolque 1000 kg. Sise desprecian los rozamientos, calcula:
a) La aceleración del movimiento.
b) La tensión de la cuerda.
c) La velocidad del conjunto cuando, habiendo partido del reposo, haya recorrido 20 m.
R: a) 0,65 ms-2; b) 650 N; c) 5,1 ms-1.
11. Un astronauta sale de la cápsula espacial y arroja hacia adelante un objeto de 0,8 kg con una velocidad de 1,2 ms-1. Si la masa total del astronauta es de 100kg, ¿a qué distancia de la cápsula espacial se encontrará el astronauta al cabo de una hora?
R: 35 m.

12. Una madre y su hija, con masas de 60 kg y 45 kg, respectivamente, están paradas en una pista de hielo. La hija empuja a su madre horizontalmente con una fuerza de 40 N durante 0,5 s. Calcula:
a) La aceleración y la velocidad de la madre.
b) La fuerza que actúa sobre la hija, suaceleración y su velocidad.
R: a) 0,67 ms-2; 0,33 ms-1; b) -40 N; -0,89 ms-2; -0,44 ms-1.

13. Un cuerpo de masa m = 3 kg está situado sobre un plano inclinado 30° sobre la horizontal sin rozamientos.
a) Dibuja un diagrama con todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.
b) ¿Con qué aceleración desciende por el plano?
R: b) 4,9 ms-2.

14. Las masas de los cuerpos A y B de la Figura son 300 g y200 g, respectivamente. Considerando que no existen rozamientos, que la cuerda es inextensible y de masa despreciable y que la polea no influye en el movimiento, calcula:
a) La aceleración del sistema.
b) La tensión de la cuerda.
R: a) 3,9 ms-2; b) 1,2 N.


15. Dos bolas de masas m1 = 30 g y m2 = 75 g se mueven sobre una superficie horizontal lisa de forma que se pueden considerar comopartículas libres sin rozamiento. Se dirigen en Iínea recta una hacia la otra con velocidades de 5 y 7 ms-1, respectivamente. Después del choque, la primera bola rebota con una velocidad de 12,1 ms-1. ¿Qué velocidad adquiere la segunda bola después del choque?
R: -0,16 ms-1.

16. Una técnica utilizada para determinar la velocidad de una bala consiste en disparar sobre un blanco de modo que...