Segunda Ley de Newton y Trabajo

ADA 3: Segunda Ley de Newton y Trabajo

Instrucciones: Resuelve los siguientes problemas. Realiza el procedimiento de manera ordenada y clara. No olvides el uso de las unidades de magnitud correspondientes.

 1. Un objeto de 5.0 kg se jala hacia arriba con una cuerda acelerándolo a 0.30 m/s2. ¿Cuál debe ser la tensión en la cuerda?

2. Se necesita una fuerza horizontal de 140 N para jalar una caja de 60.0 kg sobre un piso horizontal. ¿Cuál es la aceleración que se logra?

3. Se desea aplicar una aceleración de 0.70 m/s2 a un objeto de 600 N. ¿De qué magnitud debe ser la fuerza que actúa sobre él?

4. Un automóvil de 600 kg de peso se mueve en un camino nivelado a 30 m/s. a) ¿Qué tan grande debe ser la magnitud de la fuerza retardadora que se requiere para detener al automóvil en una distancia de 70 m?

5. Un objeto de masa 70 kg está colgado de una cuerda. Calcule la tensión en la cuerda si el objeto a) está en reposo, b) acelera hacia arriba con una aceleración 15 m/s2 y c) acelera hacia abajo con 0.75 m/s2.

6. Una caja de 70 kg resbala a lo largo de un piso debido a una fuerza de 400 N. El coeficiente de fricción entre la caja y el piso cuando la caja resbala es de 0.50. Calcule la aceleración de la caja.

7. Se requiere una fuerza de 598 N para empujar un mueble de un lugar a otro. Dos personas lo mueven una distancia de 5 m. ¿Cuánto trabajo realizan?

8. ¿Cuánto trabajo se necesita para levantar una caja de 65 kg en una distancia vertical de 13 m?

9. Una persona carga un paquete de 37 N, desde el recibidor hasta el sexto piso de un edificio de oficinas a 18 m de altura. ¿Cuánto trabajo se realiza al mover el paquete?

10. Un trabajador carga bloques de cemento para subirlos a un andamio que está a una altura de 12 m. Cada bloque pesa 105N y el trabajador carga tres bloques por minuto. ¿Cuánto trabajo realizará en:

1. 5 min?
2. 2 h?

11. Una persona utiliza una cuerda amarrada a un remolque para jalar un tractor a lo largo de un campo de 100 m. La cuerda hace un ángulo de 47° con la horizontal. Si la tensión de la cuerda es  14500 N ¿Cuánto trabajo se realiza?

12. Un tractor desplaza una barcaza por un canal. El cable que se utiliza para ello forma un ángulo de 30° con respecto a la dirección en que se mueve la barcaza con una tensión de 2.5x103 N.

a.    Determina la fuerza responsable por el movimiento de la barcaza.

b.    Si el canal mide 2x102 m de largo, ¿Cuánto trabajo se necesita para mover la barcaza a través de él?

13. La cabeza de un martillo mecánico de 200 kg se levanta 10 m. Determina el trabajo del martillo cuando está a esa altura.

** Energía y Potencia

14. Una persona con 65 kg de masa se mueve a una velocidad de 5 m/s.

a.    Determina su energía cinética.

b.    La persona reduce su velocidad a 2 m/s. ¿Cuál es su nueva energía cinética?

15. La masa conjunta de un niño que corre en una bicicleta es de 45 kg. Se desplaza 1.80 km en 10 minutos, a una velocidad constante. ¿Cuál es la energía cinética del sistema?

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