Cuaderno de TP de Fisica - Secundaria

CUADERNO DE TRABAJOS PRÁCTICOS 2015

DINÁMICA

Leyes de Newton- Aplicaciones- Fuerza Elástica- Fuerza de Roce-Fuerza Normal-Fuerza Gravitacional-

1.- Una fuerza determinada produce una aceleración de 5[m/s2] sobre un cuerpo de masa m1= 1[kg]. Cuando la misma fuerza se aplica a un paquete de helado de masa m2 le produce una aceleración de 11[m/s2]. a) ¿Cuál es la masa del paquete de helado?; b) ¿Cuál es el módulo de la fuerza?

2.-La fuerza neta que actúa sobre una estudiante de 60[kgf] es 113[N]. ¿Cuál es su aceleración?

3.- Durante la gira de fin de curso, un joven participa en una carrera de trineos donde los estudiantes sustituyen a los perros. El joven comienza la carrera tirando de una cuerda atada al trineo con una fuerza de 150 [N], que forma un ángulo de 25° con la horizontal. La masa del cuerpo trineo-cuerda-pasajero es de 80 [kg] y el rozamiento entre el trineo y el hielo es despreciable. Determinar: a) la aceleración del trineo y b) la fuerza normal N ejercida por la superficie sobre el trineo (comprobar para ángulo igual a cero). Ahora un ejercicio para pensar….para el ángulo de 25°¿cuál es la mayor fuerza F que puede aplicarse a la cuerda sin levantar el trineo de la superficie?

4.-Un hombre de 80 [kg] está de pie sobre una balanza de resorte sujeta al suelo del ascensor. La balanza está calibrada en newtons. ¿Qué peso indicará la balanza cuando. a) el ascensor se mueve con aceleración a=2[m/s2] hacia arriba; b) el ascensor se mueve con aceleración descendente a= -2[m/s2]; c) el ascensor se mueve hacia arriba a 20 [m/s]?. Para pensar ….¿Cuánto marcaría la balanza si se llegara a cortar el cable q sostiene el ascensor y éste comienza a caer en caída libre?

5.-Un astronauta que construye una estación espacial empuja un bloque de masa m1 con una fuerza . Este bloque está en contacto directo con un segundo bloque de masa m2 (ver figura). a)¿Cuál es la aceleración de las cajas?; b) ¿Cuál es módulo de la fuerza ejercida por una caja sobre otra?[pic 1]

[pic 2]

6.-Un resorte mide 15 [cm] cuando está en reposo sobre una mesa. Si se cuelga de él una masa de 15 [kg], el resorte se alarga 15 [cm]. Calcule: a)La constante elástica del resorte; b) si se cuelga de él una masa de 5 [kg], ¿?Qué longitud adquiere el resorte?; c) ¿Qué fuerza se requiere para alargarlo 10 [cm]?

7.- Un dinamómetro tiene una escala total de 10 [cm]. La fuerza máxima que puede medir es de 2,5 [N]. a)¿Cuál es la constante elástica del resorte del dinamómetro?; b) Cuando se estira del dinamómetro con cierta fuerza, su cursor se alarga 6 [cm], ¿qué fuerza marcará el dinamómetro?

8.-Sobre un resorte se coloca una bola maciza de 59 [kg]. Si la constante elástica del resorte es de k=4,2 103 [N/m], determina: a) El valor de la fuerza deformadora; b) ¿Qué longitud se alarga el resorte si la bola se cuelga de él?

9.- Un muchacho tira de un carro de masa igual a 40 [kg], ejerciendo una fuerza constante [pic 3]

[pic 4] sobre la cuerda, como se ve en la figura . La

fuerza que se opone al avance es equivalente a

una fuerza horizontal de 12 [N]. Si F = 2,0 [kgf] y [pic 5].

a) Realice un diagrama de cuerpo libre de las fuerzas que actúan sobre el carro.[pic 6][pic 7]

b) ¿Qué tipo de movimiento tiene el carro mientras actúa [pic 8]?

10.-En la cima de un plano inclinado 30° con la horizontal se sostiene con una cuerda (de masa despreciable), un cuerpo de 90[kg]. Determinar: ¿Qué tensión ejerce la cuerda sobre el cuerpo?, analizar los casos donde no existe una fuerza de roce y cuando sí la hay. Sugerencia: realice el diagrama de cuerpo libre del sistema.

11.-Suponer que en el ejemplo anterior la cuerda se corta. Analizar: a) el movimiento del cuerpo si el plano es liso (fr=0),¿con qué aceleración descenderá? ; b) si ahora se supone que µe=0,3, y µd=0,25, ¿descenderá el cuerpo?, ¿con qué aceleración?. Sugerencia: realice el diagrama de cuerpo libre del sistema.

12.- Dos carros iguales pueden moverse sobre un terreno liso. Dentro del carro A hay una

persona que puede tirar del carro B por medio de una cuerda. Dentro del carro B         hay una bolsa. Si el hombre tira de la cuerda y los carros chocan en la mitad de la distancia que los separaba inicialmente, ¿qué concluye acerca de las masas? Con solo mirar los carros cerrados, ¿podría saber dónde está el hombre?

[pic 9]

Si se repite el experimento sin la bolsa que lleva B, es posible ahora, con sólo mirar los carros, determinar en cuál de ellos se encuentra el hombre?

13.- ¿Verdadero o Falso?

a) El peso de un cuerpo depende de la posición.

b) La masa de un cuerpo depende de la posición.

c) Si un cuerpo no está acelerado, no debe existir ninguna fuerza sobre el mismo.

d) Si un cuerpo no está acelerado, no debe existir ninguna fuerza neta sobre el mismo.

e) Si la fuerza neta es nula, el cuerpo está en reposo o moviéndose en línea recta con velocidad constante.

f) La fuerza de acción es igual a la fuerza de reacción sólo si los cuerpos están en equilibrio.

14.- Cuando un saltador de altura, abandona la tierra, ¿de dónde proviene la fuerza que lo acelera hacia arriba?

15.- ¿Puede un cuerpo estar moviéndose en un instante dado hacia el norte mientras está actuando sobre él una fuerza hacia el sur?

16.- ¿Puede tener un cuerpo en un instante dado velocidad nula mientras la fuerza neta que está actuando no es nula?

17.- ¿Cómo se hace para apartar un bote a remos de la orilla? ¿qué fuerza lo separa?. Explique.

18.- Dos personas sostienen, en equilibrio, un peso de 20 [kgf] por medio de dos cuerdas inclinadas un ángulo θ=45° en relación con la vertical. a)¿Cuál es el valor de la fuerza  que cada persona ejerce?; b) Si las personas aumentaran la inclinación de las cuerdas (en relación con la vertical) de manera que el ángulo θ se vuelva mayor de 45°, ¿la fuerza  que cada uno debe ejercer será mayor, menor o igual que el valor calculado en (a)?[pic 10][pic 11]

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