4to.Ejercicios propuestos de fuerza y movimiento 1,2,3, ley newton.

4to.Ejercicios propuestos de fuerza y movimiento 1,2,3, ley newton.

1. Un bloque que pesa 100 N es arrastrado hacia arriba con movimiento uniforme a lo largo del plano inclinado sin roce, por medio de una fuerza F, (como lo indica la figura) el ángulo de inclinación es x= 30o. a) ¿Cuál es el valor de la componente del peso del bloque paralela al plano inclinado? B) ¿Cuál es el valor de la fuerza que el plano ejerce sobre el bloque? c) ¿Cuál deber ser el valor de la fuerza F? d) ¿Cómo se modifican las respuestas a, b y c si el ángulo es de 45o? R.- a) 50 N; b) 86,6 N; c) 50 N; d) 70,7 N; 70,7 N.
2. Se tienen dos bloques A y B, (como lo muestra la figura) de masas 24,5 Kg. y 19,6 Kg. respectivamente. Si el bloque A es arrastrado hacia la izquierda con una fuerza de 294 N y se supone nulo el roce, calcular: a) la aceleración del sistema. b) la tensión de la cuerda. c) la distancia recorrida si la fuerza aplicad actuó durante 3 s. R.- a) 2,29 m/s2 b) 236,96 N; c) 10,3 m.NOTA.- resuelve este problema considerando que el coeficiente de razonamiento es 0,6 y la fuerza aplicada hacia la izquierda es de 400 N. R.- 1,45 m/s2 ; 220,5 N; 6,5 m.
3. Un bloque de 50 Kg. está en reposo sobre una mesa horizontal. Sobre él se aplica una fuerza de 20 kp durante 3 s. ¿Qué velocidad adquiere el bloque en ese tiempo sabiendo que la fuerza de rozamiento entre el bloque y la mesa es de 12,5 kp?¿que distancia recorre en ese tiempo? R.-4,41 m/s; 6,6 m.
4. la figura muestra dos bloque unidos por una cuerda que pasa por una polea, donde m10 20 Kg. y m2= 16 kg. Si se supone nulo el roce, calcular: a) La aceleración del sistema. b) la tensión de la cuerda R.- a) 1,078 m/s2; b) 139,552 N. Nota resuelve este problema suponiendo que el coeficiente de roce es 0,2. R.-3,49 m/s2 y 100,96 N.
5. Se muestra un cuerpo de masa 100 Kg. sobre un plano inclinado a un ángulo de 20o (como lo indica la figura). Calcula la fuerza que ha de ejercerse para que el bloque se mueva hacia arriba: a) con movimiento uniforme. b) Con aceleración de 0,2 m/s2. c) ¿Cuàl es la fuerza ejercida por el plano sobre el bloque? R.- a) 335,18 N; b) 355,18 N; c) 920 N.
6. Un cuerpo de masa 5 Kg. parte del reposo en el punto mas bajo de un plano inclinado y liso, que forma un ángulo de 30o con la horizontal y tiene 4, 9 m de longitud. Alcanza el punto mas elevado del plano en 10 s.¿que fuerza exterior paralela al plano se ha ejercido sobre el bloque? R.- 24,99 N
7. Un bloque A descansa sobre una superficie horizontal sin rozamiento y está unido por una cuerda que pasa por una polea a un bloque B suspendido tal como lo indica la figura. La masa del bloque B es de 12 kg. Se abandona el sistema pariendo del reposo, observándose que el bloque B desciende 80 cm en 0,44 s, calcular: a) La masa del bloque A. b ) La fuerza con que se mueve el bloque A. c) La fuerza que ejerce el plano sobre el bloque A. R.- a) 2,23 Kg.; b)18,42 N; c) 21,855 N. NOTA: resuélvelo suponiendo que la fuerza de roce que actúa es de modulo 5 N. R.-a9 1,63 Kg.; b)18,46 N, c) 15,97 N.
8. Dos bloques A y B, tal y como lo indica la figura, se encuentran sobre una superficie sin rozamiento, donde ma= 8 Kg. y mb= 16 kg. Si son arrastrados sobre la superficie hacia la derecha con una aceleración constante de 0,5 m/s2. calcular: a) La fuerza F aplicada. b) La tensión de las cuerdas. R.-a)12 N; b) 4 N  
9. Un cuerpo de más 40 Kg. se mueve sobre una superficie cuyo coeficiente de rozamiento es 0,6 bajo la acción de una fuerza F, la cual forma un ángulo de 30o con la horizontal. ¿Cuál debe ser el valor de dicha fuerza para que al aplicarla el cuerpo recorra 40 m en 4 s? R.- 375,2N
10. En la figura, por la acción del cuerpo B de masa 5 Kg., el bloque A de masa 6 Kg. asciende sobre el plano con movimiento uniforme. Si el ángulo Ø es de 30o, calcular el coeficiente de rozamiento. R.- 0,38
11. Dos cuerpos de masa m2= 3 Kg. y m30 2 Kg. están situados sobre una mesa horizontal, y unidos a través de un hilo paralelo al plano de la mesa. Del extremo del hilo del cuerpo de masa m2 que pasa a través de una polea fija, cuelga otro cuerpo de masa m1= 2kg. Como lo muestra la figura. Determina: a) la aceleración del sistema b) las fuerzas de tensión del hilo entre el primer cuerpo y el segundo (T1) y entre el segundo y el tercero (T2). R.- a) 2,8 m/s2; 5,6 N; 14 N.
12. De un hilo inextensible de masa despreciable, el cual pasa por una polea, también de masa despreciable, cuelgan dos cuerpos de masa m1= 1 kg y m2=4 kg. Calcular la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda en la figura. R.- 5,88 m/s2; 15,68 N.
13. de un hilo inextensible, de masa despreciable, el cual pasa por una polea B cuelga un bloque de m1= 1 kg. De la polea móvil se cuelga otro bloque de masa m2= 4 Kg. tal y como lo muestra la figura. Determina la aceleración de los bloques y la tensión del hilo sabiendo que se desprecia el peso de las poleas. Supóngase que a1=2a2 y usar g=9,8 m/s2 R.-a1=4,9 m/s2; a2= 2,45 m/ s2; 14,7 N.
14. Por una superficie horizontal, como lo indica la figura, se hala una caja de masa 30 Kg. con una fuerza de 100 N. La fuerza se aplica a través de una cuerda que forma un ángulo Ø=60o con el plano horizontal. Si el coeficiente de fricción es 0,12, calcular: a) La aceleración del sistema. b) La distancia que recorrerá la caja al cabo de 10 s de aplicada la fuerza, si estaba en reposo. R.- 0,837 m/ s2; 41,85 m.
15. De uno de los extremos de un hilo que pasa a través de una polea fija cuelga una carga de masa m1= 2 Kg. sobre la cual se colocado una sobre carga de masa m2=0,5 Kg. como se ve en la figura. ¿Qué aceleración le puede imprimir a las cargas una fuerza F= 30 N, la cual esta aplicada en el extremo libre del hilo y dirigida verticalmente hacia abajo? ¿Cuál será la tensión del hilo’ R.-2,2 m/s2 ; 30 N
16. desde lo alto de un plano inclinado que tiene una altura de 10 metros y un ángulo con respecto a la horizontal de 30o, se desliza un cuerpo. Determinar: a) la velocidad del cuerpo al final de su recorrido por el plano. b) el tiempo de duración del movimiento. NOTA; el coeficiente de rozamiento del cuerpo con el plano es 0,1.R.-a) 12,7 m/s; b) 2,98 s.
17. en la figura se muestran dos masas: m1= 800 Kg. y m2= 300 kg. Si el sistema parte del reposo, calcular la distancia recorrida por m1 y m2 al cabo de 4 s de movimiento. R.- 57,04 m.
18. en la figura se muestra tres bloques A, B y C. Si las masas de los bloques A y B son respectivamente 5 Kg. y 8 kg. ¿Cuántos debe valer el peso del bloque C para que la aceleración del sistema sea 3 m/s2. ¿Cuál es la tensión de cada cuerda? no considere el roce. R.-91,5 N; 63,48N; 39,48N.
19. en la figura se tiene que m2= 0,15 Kg. y m3=0,05 Kg., de manera tal que (m2+m3) es menor que m1.Si las cargas se mueven con una aceleración de 2 m/s2, calcular: a) La masa m1. b) La tensión del hilo.
20. un cuerpo de masa m1= 80 Kg. está unido a otro cuerpo de m2 que pasa por una polea como lo indica la figura. El cuerpo de m2 se desliza hacia la derecha con una aceleración de 0,2 m/s2. Calcular: a) El valor de P2 b) la tensión del hilo. R.- a) 1449,028 N; b) 694,96 N.
21. Se tiene un cuerpo de masa 18 kg. Sobre un plano inclinado con un ángulo Ø.¿ Cuál debe ser el máximo valor de Ø para que el cuerpo no se desplace, sabiendo que el coeficiente de roce es 0,4? ¿Cuál es la reacción del plano sobre el cuerpo? R.-21o 48` 5”; 163,8 N.
22. en la figura se muestra un cuerpo de masa m1=12 kg. Sobre el que actúa una fuerza F de 20 Kp. Si el sistema se mueve con una aceleración de 1,5 m/s2, calcular: a) El valor de m2. b) La tensión de la cuerda. R.-15,77 kg.; b) 178,2 N.
23. En la figura se muestran dos cuerpos de masa m1=0,8 kg. Y m2= 0,6 kg. Que cuelgan de una cuerda. ¿Cuáles son las tensiones de la cuerda? R.-13.72; 5.88 N.
24. En la figura se muestra un cuerpo de masa m=200 kg. Actuando sobre él dos fuerzas, una horizontal hacia la derecha, de módulo 12kp y otra de módulo 18 kp que forman un ángulo de 60o con la primera. Si partiendo del reposo se pone en movimiento durante 5 s, calcular: a) La aceleración del movimiento. b) La rapidez que lleva. c) la distancia que recorre. R.-1,028 m/s2; b) 5,14 m/s; c) 12,85 m.
25. En la figura se muestra un móvil de masa 12kg. Sobre el cual están actuando varias fuerzas F1=48 N; F2= 60 N; y F3= 30 N. Calcular: a) La aceleración con la cual se movería el sistema, suponiendo que el roce es nulo. b) La distancia que recorrería después de 8 s de movimiento, conociendo que ha partido del reposo. c) La rapidez que tendrá en ese momento. R.- a) 1,53 m/s2; b) 48,96 m; c) 12,24 m/s.
26. En la figura se muestran tres bloques A, B y C. las masas de los bloques A y B son ma=1,2 kg., mb = 12 kg. Si el coeficiente de rozamiento entre el bloque B y la superficie horizontal es 0,1. Calcular: a) la masa del bloque C sabiendo que la aceleración es 1,5 m/s2 hacia la derecha. b) la tensión en cada cuerda. c) la fuerza que el plano ejerce sobre el bloque B. R.- a) 5,22 Kg.; 43,33 N; 13,56; 117,6 N.
27. En la figura ¿ Qué magnitud debe tener la fuerza F para hacer ascender un bloque que pesa 150 N sobre un plano inclinado 60o, sabiendo que el coeficiente de roce es 0,3 y la aceleración es 1,4 m/s2.R.- 174,72 N
28. Un bloque de masa m1= 8kg. Esta sobre el plano inclinado de la figura, unido a través de una polea a otro cuerpo de masa m2= 5kg. Si no se considera el coeficiente de roce,¿Qué valor de Ø hace que el sistema se mueva hacia la derecha con velocidad constante? ¿Qué valor Ø hace que el sistema se mueva con aceleración de 1,5 m/s2? R.-38o 40` 55”; 22o 6`11”.
29. en la figura, m1= 100 Kg.; m2=m3=50 Kg.; m4= 400 kg. Calcular el alargamiento del resorte, sabiendo que la constante de elasticidad es de 600 kp/m y el coeficiente de rozamiento del plano horizontal es 0,8.R.- 0,38 m.
30. En el sistema de la figura calcular la tensión de la cuerda teniendo en cuenta que la masa en cada cuerpo es 20 kg. Y el coeficiente de rozamiento es 0,2 para ambos. La fuerza F que actúa es de magnitud 300N. R.- 193 N.
31. Un bloque de masa m se sostiene sobre un plano inclinado 37o.Esta masa se encuentra atada a otra masa de 4,5 Kg., tal como se muestra en la figura, estando ambas en reposo. Si el sistema se deja libre se observa que la masa de 4,5 Kg. llega al piso en 1,5 s. Calcular el valor de la masa m y la tensión en la cuerda durante el tiempo en el cual la masa colgante esta en movimiento. No considere el roce. R.- 4,7 Kg. y 36,135 N.

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