U.E. COLEGIO PAUL HARRISFISICA 9° GradoProf. Marielba Velandia

GUIA DE PROBLEMASDINAMICA- PROBLEMAS CON MAS DE UNA FUERZA

1) Sobre un auto de 1500 kg de masa, inicialmente en reposo, se le aplican dos fuerzas F1= 300 N y F2= 500 N. Para cada una de las situaciones indicar para que lado se moverán y cuál será la aceleración

2) Una fuerza de 10 N y otra de 20 N, ambas con la misma dirección y sentido se ejercen sobre un cuerpo. ¿Cuál es la fuerza total que actúa sobre el mismo? Dibujar las dos fuerzas y la resultanteSi las fuerzas que se ejercen sobre un cuerpo son de 50 N en una dirección y sentido y 30 N en la misma dirección pero en sentido contrario, ¿cuál es la fuerza total que se ejerce sobre el mismo? Dibujar las dos fuerzas y la resultante

3) Un cuerpo que pesa 300 N es empujado hacia arriba con una fuerza de 900 Na) Esquematizar la situación dibujando las dos fuerzas en escalab) Cuánto valdrá la fuerza total sobre el cuerpo?c) Con qué aceleración se moverá?

4) La caja de la figura pesa 40 Na) Qué fuerza se deberá realizar para que la fuerza total sea de 30 N hacia abajo?

Esquematizarlob) Qué fuerza se deberá realizar para que la fuerza total sea de 30 N hacia arriba? Hacer

otro dibujo y esquematizarlo

5) Una caja de 4 kg de masa se sumerge en agua, como consecuencia de ello recibe un empuje hacia arriba de 10 N.a) Cuál será el peso de la caja?b) Esquematizar la situación dibujando las dos fuerzas en escalac) Si una persona se sumerge en el agua para sostener la caja ¿qué fuerza deberá realizar?d) Por qué en el en el agua, parece que las cosas pesan menos? O es que verdaderamente pesan

menos?6) Si la fuerza de fricción que se ejerce sobre una caja que se desliza es de 100 N, ¿cuánta fuerza se

debe aplicar para que la velocidad sea constante?. ¿Cuál es la fuerza total que se ejerce sobre la caja?. ¿Cuál será la aceleración?

Caso A

F1 F2

Caso B

F1 F2

Caso C

F1 F2

Caso D

F1 F2

P=40N

7) Un avión a reacción vuela a 10000 m de altura con velocidad constante mientras sus motores producen un empuje constante de 80000 N. ¿Cuál es la aceleración del avión?. ¿Cuál es el valor de la fuerza de fricción que origina el aire?

8) Un cuerpo que pesa 50 N se apoya en un colchón de aire de modo que la fuerza de rozamiento es tan pequeña que se puede despreciara) Si se le aplica una fuerza de 20 N se moverá? O para que se mueva la fuerza debe ser mayor al

peso?b) Si es que se mueve, ¿Con qué aceleración lo hará?

9) El auto de la figura pesa 8000 N y se está moviendo hacia delante con el motor encendido.a) Cuál es la masa del auto?b) Si la fuerza que realiza el motor es de 600 N ¿Cuánto valdrá la fuerza total aplicada sobre el

auto?c) con qué aceleración se desplazará?d) Qué fuerza debería realizar el motor para que se desplace con una

aceleración de 2 m/s2?

10) Suponiendo que el auto del problema anterior apaga el motor cuando alcanza una velocidad de 72km/h. Es decir en la dirección del movimiento solo actúa la fuerza de rozamiento de 200N.a) El auto se seguirá moviendo hacia delante?b) Con que aceleración lo hará?c) Cuánto demorará en detenerse? (Cuidado con las unidades!!)d) Graficar velocidades tiempose) Calcular la distancia recorrida

11) El paracaidista junto con el paracaídas tienen una masa de 120 kg, Si la fuerza de rozamiento con el aire es de 1100 N.a) Esquematizar las fuerzas aplicada sobre el paracaídas. Expresarlas en Newtonb) ¿Cuál será la aceleración del paracaidistac) ¿Cuánto debería valer la fuerza de rozamiento con el aire para que el paracaídas caiga

con velocidad constante?

12) La caja de 5 kg de masa, esta inicialmente quieta cuando se le aplica una fuerza de 12 N, durante 6 segundos. Si se desprecia el rozamiento, se pide:a) ¿Cuál será la velocidad alcanzada y la distancia total recorrida?. b) Graficar fuerzas aplicadas – tiempoc) Graficar aceleraciones – tiemposd) Graficar velocidades – tiempos e) Graficar distancias recorridas – tiempos

13) Supongamos que el coeficiente de rozamiento entre la madera y el vidrio es de 0,3. Sobre un objeto de madera colocado sobre una superficie de vidrio, se ejerce una fuerza horizontal de 2 N. Si la masa del objeto es de 0,5 Kg. ¿Con qué aceleración se moverá? (R: 1 m/seg2)

14) Una masa de 20 Kg está colocada sobre una superficie de coeficiente de roce 0,4. ¿Con qué fuerza horizontal se debe halar para que adquiera una aceleración de 2 m/seg2? (R: 120 N)

15) Un carrito con su carga tiene una masa de 25 Kg. Cuando sobre él actúa horizontalmente una fuerza de 80 N adquiere una aceleración de 0,5 m/seg2. ¿Qué magnitud tiene la fuerza de rozamiento que se opone al avance del carrito? (R: 67,5 N)

Mesa con agujeritos por donde sale aire para generar un colchón de aire. Tipo “Tejo” F=20N

Frozamiento=200N

Frozamiento=200N

16) Un ascensor de 0,6 Ton baja con una aceleración de 1,5 m/seg2. Halle la magnitud de la fuerza de tensión en el cable que lo sostiene. (R: 5.100 N)

17) Un ascensor, cuya masa estando vacío es 420 Kg, posee en su interior varias personas de 80 Kg. Cada una. Baja con una aceleración de 1,2 m/seg2. Si la tensión en el cable es de 6.364 N, ¿Cuántas personas habrá dentro del ascensor? (R: 4 personas)

18) Un ascensor de masa 500 Kg desciende con una aceleración constante de 0.8 m/s2. ¿Qué fuerza ejerce el cable, suponiendo que los rozamientos son nulos? Use g = 9.8m/s2.(R: 4500 N)

19) Sobre un cuerpo de 290 Kg, ubicado sobre un plano horizontal, actúa durante 8 s una fuerza horizontal de 294 N hacia la derecha. Si la fuerza de roce es 4 N, calcular: a) la aceleración que adquiere; b) la distancia recorrida sobre el plano en el tiempo mencionado.(R: a. 1m/s2; b. 32 m)

20) Sobre una piedra atada a un hilo se ejerce verticalmente hacia arriba una fuerza de 90 N. Si la piedra pesa 7.35 N, calcular: a) la masa de la piedra; b) la fuerza neta que actúa sobre la piedra; c) la aceleración del movimiento de la piedra.(R: a. 0,75 Kg; b. 82,65 N; c. 110,2 m/s2)

21) Un cuerpo de masa 2 Kg se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal. Si la fuerza de rozamiento entre ambos es 5 N, ¿qué fuerza horizontal constante se debe aplicar para que recorra 12 m en 4 s con movimiento uniformemente acelerado?(R: 8 N)

22) Se tienen dos bloques de masa m1= 1,2 Kg y m2= 2,5 Kg que cuelgan de los extremos de una cuerda que pasa por la garganta de una polea. Si no se considera el roce, a) Haz un dibujo de las condiciones del problema; b) Haz un diagrama de cuerpo libre para cada masa; c) Calcula la aceleración del sistema y la tensión de las cuerdas. ( R: 3,44 m/seg2 y 15,9 N)

23) En la figura se muestran dos masas m1= 2 Kg y m2= 3 Kg, colgando de los extremos de un hilo que pasa por una polea. a) Haz un diagrama de cuerpo libre para cada masa; b) Calcular la aceleración del sistema y la tensión del hilo. (R: 1,96 m/seg2 y 23,52 N.)

8) En la figura se muestran dos bloques de masas m1 = 3Kg y m2= 5 Kg. Suponiendo que m2 arrastrara a m1, calcular la aceleración del sistema y la tensión de las cuerdas. (R: 6,12 m/seg2 y 18,36 N)

M1

M2

24) En la figura se muestran dos bloques de masa m1= 7 Kg y m2= 2 Kg. Si el bloque de masa m2 desciende y arrastra al bloque de m1, calcular la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda.

(R: a= 2,17 m/seg2 y T= 15,19 N)

25) Sobre un bloque de masa 2.000g, ubicado sobre un plano horizontal, actúa hacia la derecha una fuerza de 4 Kp para arrastrarlo. Si el coeficiente de roce es 0,2 a) Haz un diagrama del problema. b) Calcular la aceleración producida por dicho movimiento. c) Si partió del reposo, ¿cuál es la distancia recorrida, si la fuerza se aplicó durante 5 seg.?

(R: b) 17,64 m/seg2. c) 220,5 m.)

M2

M1

M1

1

M2

1