FÍSICA Y QUÍMICA 40 ESO DINÁMICA Curso 2010-11

1.- Halla la fuerza resultante de cada uno de los sistemas de fuerzas representados:

a) F1= 3 N, F2= 5 N y F3= 2 N

b) F1= 4 N, F2= 6 N y F3= 4 N

2.- Un muelle se encuentra colgado de uno de sus extremos. Cuando se tira de él con una fuerza de 100 N mide 16 cm, y cuando la fuerza es de 120 N, mide 20 cm. Calcular su longitud y el valor de la constante del muelle.

3.- Identificar las fuerzas que actúan sobre los objetos en las diferentes situaciones:a) un objeto ha sido lanzado verticalmente hacia arriba y está subiendo.b) idem en el momento de llegar al punto más alto.c) idem y está bajando.d) un objeto que se ha lanzado oblicuamente y está en el airee) un objeto rodando con rapidez constante por un plano horizontal.f) un objeto rodando con movimiento ascendente por un plano inclinado.g) un satélite, en órbita alrededor de la Tierra.

4.- Explica el siguiente enunciado según la tercera ley de Newton: “Un avión no puede volar por encima de la atmósfera”.

5.- La fuerza que se opone al movimiento de un objeto de 80 kg. es de 200 N. Calcular la fuerza que hemos de hacer sobre él para que vaya a velocidad constante y en línea recta.

6.- Sobre un cuerpo de 15 kg, inicialmente en reposo, actúa una fuerza de 300 N durante 4 s. Calcular la distancia recorrida en ese tiempo.

7.- La gráfica de la rapidez en función del tiempo para un móvil, de masa 2 kg., es la de la figura adjunta.

Suponiendo que la trayectoria es rectilínea, dibujar la gráfica de la fuerza en función del tiempo.

8.- Un hombre está de pie sobre una barca. Salta hacia la orilla y el bote se desplaza hacia atrás. Explica los movimientos que se producen en esta actividad.

9.- ¿Qué fuerza neta actúa sobre un coche que circula por una carretera recta a una velocidad constante de 100 Km/h?

10.- Sobre una masa de 20 g actúa una fuerza de 2 N durante 3 s. Calcula la velocidad de la masa a los 3 s.

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FÍSICA Y QUÍMICA 40 ESO DINÁMICA Curso 2010-1111.- Determina la masa de un cuerpo sobre el que actúa una fuerza de 500 N, si sabemos que consigue comunicarle una aceleración de 5 m/s2.

12.- Si un cuerpo de masa 10 kg varía su velocidad de 2 m/s a 4 m/s en 1 s, ¿qué fuerza resultante actúa sobre él?

13.- Supongamos que empujamos un cajón de 50 kg, ejerciendo una fuerza de 120 N. Si la fuerza de rozamiento vale 80 N, ¿con qué aceleración se mueve el cuerpo?

14.- Sobre un cajón de 4 kg de masa, se aplica una fuerza de 10 N durante 5 s. ¿Qué aceleración adquiere el cuerpo? ¿Qué velocidad poseerá éste los 5 s?

15.- Un móvil lleva una velocidad de 36 Km/h. Si su masa es de 1500 Kg, ¿qué fuerza tiene que ejercer los frenos para que se detenga en 100 m?

16.- Un coche de 900 kg pasa de 54 km/h a 72 km/h en 15 s.a) ¿Cuál es su aceleración supuesta constante?b) ¿Qué fuerza resultante ha actuado sobre el coche? Representa la fuerza frente al tiempo.

17.- Ocho perros han tirado con una fuerza constante durante 10 s de un trineo cuya masa es de 120 kg, habiendo recorrido 45 m en una pista horizontal. Si no ha habido fuerza de rozamiento, determina:a) La aceleración del trineob) La velocidad a los 10 sc) La fuerza de cada perro

18.- Calcular la fuerza que se debe aplicar durante un tiempo de 4 s a un objeto de 20 Kg de masa si se quiere que, partiendo del reposo, alcance una velocidad de 72 Km/h.

19.- ¿Por qué mientras vas en bicicleta puedes dejar de pedalear y la bicicleta continúa moviéndose?

20.- Un cuerpo de masa 1000 Kg se encuentra en reposo sobre un plano horizontal. Se le aplica una fuerza constante de 500 N hacia la derecha durante 25 s. A los 50 s de iniciado el movimiento se aplica una fuerza constante hacia la izquierda de 250 N, hasta que el cuerpo se detiene. ¿Es posible la situación descrita? Si la respuesta es positiva, dibujar los gráficos F-t, a-t, v-t y e-t.

21.- La gráfica v-t de un coche de 1000 kg es la siguiente: a) Calcula la fuerza resultante que actúa sobre el coche.b) Dibuja de forma aproximada la gráfica v-t si la fuerza hubiese sido mayor.c) Haz lo mismo si la fuerza hubiese sido menor.

22.- Un automóvil marcha a 72 km/h. ¿Qué aceleración es preciso comunicarle par que se detenga en 100 m? ¿Cuánto tiempo tardará en parar?

Si su masa es de 1500 kg, ¿cuál será la fuerza de frenado?

23.- ¿Con qué fuerza hay que impulsar verticalmente a un cohete de 2500 Kg para que ascienda con una aceleración de 4 m/s2?

24.- ¿Puede un vehículo circular con una velocidad elevada y, sin embargo, tener una aceleración muy pequeña? ¿Puede un vehículo tener una velocidad pequeña y una aceleración elevada?

25.- ¿Durante cuánto tiempo debe actuar una fuerza de 10 N sobre un cuerpo en reposo de 400 g de masa para que dicho cuerpo alcance una velocidad de 20 m/s?

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FÍSICA Y QUÍMICA 40 ESO DINÁMICA Curso 2010-1126.- Una tenista consigue, en el saque, que la pelota adquiera una velocidad de 190 km/h. Averiguar la fuerza que debe ejercerle la raqueta, sabiendo que su masa es de 60 g, y que el tiempo en que están en contacto es de, aproximadamente 0,15 s.

27.- Si aplicamos una fuerza constante de 30 N sobre un cuerpo de 25 kg, éste se mueve de tal manera que en 5 s adquiere la velocidad de 4 m/s. justifica si hay rozamiento y en ese caso calcula dicha fuerza.

28.- Dos bueyes tiran, en línea recta, de una carreta de 400 kg de masa y al arrancar le comunican una aceleración de 1 m/s2. La fuerza con la que tira uno de los bueyes es ¼ de la del otro. Calcula ambas fuerzas.

29.- Mediante una cuerda, ejercemos una fuerza ascendente y constante, de 75 N, sobre un cuerpo de 5 Kg, que estaba en reposo. Averiguar la altura que habrá alcanzado el cuerpo en dos segundos.

30.- Sobre un bloque de 5 kg. de masa, que se encuentra en reposo sobre una superficie sin rozamiento, comienzan a actuar, a la vez, dos fuerzas en

sentidos contrarios, F1 y F2, de 40 N y 20 N respectivamente, tal y como se observa en la figura. Se pide:a) aceleración adquirida por el bloque.b) la rapidez alcanzada a los 10 s.c) la posición al cabo de 10 s de comenzar a actuar dichas fuerzas.d) Si, en ese instante, cesa la fuerza F 1, explicar qué le ocurriría al bloque a partir de ese momento.

31.- En un lago helado se lanza un trozo de hielo de 500 g a la velocidad de 20 m/s. Si el coeficiente de rozamiento es 0,04, calcula:a) La fuerza de rozamientob) La aceleración del trozo de hieloc) El espacio recorrido por el trozo de hielo hasta detenerse.

32.- Sobre un cuerpo de 5 kg que se mueve con velocidad constante en un plano horizontal, se aplica una fuerza de 50 N. Calcula la aceleración que adquiere si el coeficiente de rozamiento dinámico vale: μd= 0’2.

33.- Se empuja a una vagoneta de 200 kg con una fuerza de 300 N. Sobre la vagoneta actúa también una fuerza de rozamiento con el suelo de 200 N.a) ¿Cómo será el movimiento de la vagoneta? ¿Qué velocidad llevará a los 10 s, suponiendo que antes de empezar a empujar, la vagoneta se encontraba parada?b) Si desde el segundo 10 se empuja durante 5 s con una fuerza de 200 N, ¿qué velocidad llevará en el segundo 15?c) Si a partir del segundo 15 dejamos de empujar, ¿qué le ocurrirá al movimiento de la vagoneta? ¿Cuánto tiempo tardará en pararse?

34.- Tiramos de un bloque con una fuerza de 50 N que forma 65° con la horizontal. Si la masa del objeto es de 20 kg y suponemos nulo el rozamiento:a) ¿Qué aceleración se le proporciona al bloque?b) ¿Cuánto vale la fuerza normal?

35.- Si se quiere trasladar, arrastrándolo por un suelo horizontal, un armario de 110 kg y el coeficiente de rozamiento es 0,3, ¿qué fuerza hay que desarrollar? ¿Y si hubiera que subirlo por un plano que forma un ángulo de 30º con el horizontal?

36.- ¿Cuánto debe valer la fuerza necesaria para acelerar una masa de 300 kg hasta alcanzar una velocidad de 36 km/h en 5 s, si hay que vencer una fuerza de rozamiento de 80 N?

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FÍSICA Y QUÍMICA 40 ESO DINÁMICA Curso 2010-1137.- Se aplica una fuerza de 40 N sobre una caja de 12 kg y ésta se mueve con aceleración de 2,5 m/s2 en una superficie horizontal. ¿Existe fuerza de rozamiento? En caso afirmativo, calcula la fuerza y el coeficiente de rozamiento.

38.- Queremos mover un bloque de 500 kg de masa arrastrándolo con un coche grúa. Si el coeficiente de rozamiento que hay entre el suelo y el bloque es de μe= 0’5:a) ¿Qué fuerza paralela al suelo hay que hacer para conseguir moverlo?b) *¿Qué fuerza hay que hacer si ésta forma 30° con el suelo?

39.- Sobre un cuerpo de 50 kg. se hacen distintas fuerzas para moverlo, obteniéndose, en cada

caso, los valores de aceleración que figuran en la tabla:| F | ( N) 100 200 300 400 500 600| a | m/s2 0 0 0 0 1 3Determinar la fuerza de rozamiento en cada momento.

40.- Se aplica una fuerza de 30 N, que forma 30° con la horizontal, sobre un bloque de 10 kg de masa. Si el coeficiente de rozamiento entre el bloque y el suelo es μe= 0’5, ¿se consigue desplazarlo? ¿Cuánto vale, en este caso, la fuerza normal y la fuerza de rozamiento?

41.- Un chico y una chica están patinando sobre hielo unidos por una cuerda. El chico de 60 kg de masa, ejerce una fuerza sobre la chica de 10 N; la masa de la chica es de 40 kg:a) ¿Cuál es la aceleración que el chico comunica a la chica?b) ¿Qué fuerza actúa sobre el chico? ¿Y qué aceleración sufre?

42.- Se considera una esfera de 10 kg de masa:a) ¿Con qué fuerza atrae la Tierra a la esfera?b) ¿Y con qué fuerza la esfera atrae a la Tierra?

43.- Observa el dibujo de la derecha y contesta:a) ¿Qué fuerza hay que hacer en la dirección del movimiento si queremos que se mueva con una aceleración de 2 m/s2?b) ¿Y para que disminuya la velocidad con una aceleración de 2 m/s2?c) ¿Y para que vaya con movimiento uniforme?

44.- Un cuerpo de 500 kg se desliza por un plano inclinado 30º sobre la horizontal. El coeficiente de rozamiento es 0,2. Halla: a) la aceleración de bajada b) el tiempo que tarda en recorrer 10 del plano inclinado.

45.- Un cuerpo está apoyado sobre un plano inclinado 30° sin rozamiento.a) Dibuja las fuerzas que actúan sobre el cuerpo y las correspondientes reacciones.b) Calcula la aceleración con que cae.

46.- Una lámpara de 10 kg de masa cuelga de un cable que la une al techo. Dibuja las fuerzas de que actúan sobre la lámpara y calcula el valor de la tensión que soporta el cable.

47.- Sobre un plano horizontal hay un cuerpo de 20 kg unido con una cuerda y una polea a otro que cuelga verticalmente, de 10 kg. (µ = 0,2). Calcula:a) La aceleración con que se mueven los cuerposb) La velocidad al cabo de 10 s de iniciado el movimientoc) El espacio recorrido en ese tiempoa) La tensión de la cuerda

48.- Se sitúa un cuerpo en lo alto de un plano inclinado 30º sobre la horizontal. El coeficiente de rozamiento es 0,2. Calcular: a) la aceleración de caída b) el tiempo que tardará en recorrer 10 m del plano

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FÍSICA Y QUÍMICA 40 ESO DINÁMICA Curso 2010-11c) la velocidad al cabo de ese tiempo.

49.- Una lámpara de 100 N de peso cuelga de dos cuerdas que forman un ángulo de 60° con el techo.Dibuja las fuerzas que actúan y calcula el valor de la tensión de cada cuerda.

50.- Una lámpara cuelga del techo tal como se muestra a continuación:Calcula la tensión de cada una de las cuerdas si la masa de la lámpara es de 15 kg.

51.- Un niño de 30 kg se tira por un tobogán de 4 m de longitud y 45° de inclinación. Despreciando el rozamiento, calcula cuánto tiempo tardará en llegar al suelo.

52.- Un cuerpo de 2 kg se desliza por un plano horizontal. Al pasar por el punto A, se mueve a la velocidad de 10 m/s y se para por efecto del rozamiento 12 m más allá. Calcula.a) La deceleración del movimiento en esos 12 mb) La fuerza de rozamiento cuerpo-planoc) El coeficiente de rozamiento

53.- Suponiendo que en el problema anterior la fuerza de rozamiento equivale al 10 % del peso del trineo, ¿con qué fuerza tendrá que tirar cada perro para alcanzar la misma velocidad?

54.- De los extremos de una cuerda que pasa por una polea fija de eje horizontal, cuelgan pesos de 1,2 y 1,05 kg respectivamente. Calcula:a) La aceleración con que se mueven los pesosb) El espacio recorrido en 5 s, si partieron del reposo.

55.- De los extremos de una cuerda que pasa por la garganta de una polea fija de eje horizontal penden pesos de 4 Kg cada uno. a) ¿Se moverán los pesos? ¿Por qué?b) Calcula el peso que debe añadirse a uno de los bloques para que el otro suba una distancia de 1,8 m en 2 segundos.c) La aceleración con que se mueven los pesos.

56.- Una grúa levanta un cuerpo de 800 kg con aceleración de 0,5 m/s2. Calcula:a) La tensión del cable de la grúab) La altura a que ha subido el cuerpo en 10 sc) Si subiera el cuerpo sin aceleración, ¿cuál sería la tensión del cable?

57.- De los extremos de una cuerda que pasa por la garganta de una polea sin rozamiento y masa despreciable cuelgan dos masas iguales de 200 g cada una a) Se moverá el conjunto si no recibe un impulso inicial?b) Halla la masa que habrá que añadir a una de 200 g para que la otra suba con una aceleración de 0,5 m/s2. ¿Cuánto tiempo tardarán las dos masas en separarse 80 cm?

58.- Un cuerpo de 25 kg de masa desciende por un plano inclinado 30° con la horizontal. Calcula:a) La aceleración del cuerpo si no se considera el rozamiento.b) La aceleración del cuerpo si el coeficiente de rozamiento dinámico entre el cuerpo y la superficie del plano es μd = 0’35.

59.- Un cuerpo de 15 kg se encuentra sobre una superficie horizontal. Calcula los coeficientes de rozamiento estático y dinámico si hay que aplicar paralelamente a dicho plano una fuerza de 51’45 N para que comience a deslizarse y otra de 36’75 N para que mantenga un MRU.

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