Fundamentos de Mecanica

LISTA 5 DE EJERCICIOS

++ Las listas de ejercicios del curso se encuentran disponibles en:http://168.176.8.14/mec/mecanica.html

1. La caja de madera que se muestra en la figura se sostiene por medio de trescables. Si la tension en el cable AD es de 120 Lb, determine el peso de la caja.

2. El caballo y la carreta. A un caballo le estan dando con un latigo para quejale una carreta. El caballito se rehusa a hacerlo, citando en su defensa la terceraley de Newton diciendole al zorrero infeliz lo siguiente: mire, para mover la carreta,debo aplicarle una fuerza. La fuerza que yo le aplico a la carreta, por la tercera leyde Newton, es igual en magnitud a la que la carreta aplica sobre mi. Como ambasfuerzas son iguales y opuestas, la suma vectorial de ellas es cero. De forma quepor la Segunda Ley de Newton, la aceleracion del sistema caballo(osea yo) - carretadebe ser cero. Si estamos en reposo y no aceleramos, entonces no nos movemos.Explqueme entonces como quiere que mueva la carreta?. No puedo y entonces poreso no voy a hacer nada y voy a seguir comiendo pasto. Haga una lista de la(s)inconsistencia(s) en el razonamiento del caballo.

3. Dos hombres quieren derribar un arbol valiendose de una cuerda atada cercade la copa. Puesto que si usaran una sola cuerda el arbol podria caerles encima,deciden atar dos cuerdas, cada una de 10 m, al mismo punto del arbol, y procedena halar permaneciendo separados 10 m uno del otro. Si cada uno hala con unafuerza de 300 N, cual es la fuerza sobre el arbol?

4. Dos cuerpos de masas m1 = 1kg y m2 = 2kg se encuentran atados por un hiloque puede soportar una tension T = 5N. A los cuerpos se les aplican las fuerzas

1

F1 = t y F2 = 2t en donde es una constante igual a 1.75 N/s y t es el tiempo.Determine el instante de tiempo en el cual el hilo se rompera. Suponga que la mesaes lisa y por lo tanto no hay friccion entre las superficies en contacto.

FFmm1 2

21

5. Una fuerza de 5 newtons comunica a un objeto cuya masa es m1 una aceleracionde 8 m/s2, y a otro cuya masa es m2, una aceleracion de 24 m/s

2. Que aceleracioncomunicara esta misma fuerza a los dos objetos juntos?

6. Sobre un cuerpo que se mueve con rapidez v actua una fuerza siempre per-pendicularmente al movimiento del cuerpo, pero que continuamente aumenta enmagnitud. a) Dibuje la trayectoria del cuerpo. b) Aumenta, disminuye o permaneceinvariable la rapidez (magnitud del vector velocidad) del objeto?

7. Una lampara cuelga verticalmente de una cuerda en un ascensor que baja. Elascensor tiene una aceleracion de 2.44 m/s2 antes de detenerse. a) Si la tension enla cuerda que sostiene la lampara es de 89 N cual es la masa de la lampara? b)Cual es la tension en la cuerda cuando el ascensor sube acelerando a 2.44 m/s2?

8. Una masa de 5 kg se mueve bajo la influencia de una fuerzaF = (4t2i 2tj)N

en donde t es el tiempo en segundos. El movimiento comienza desde el origen y ent = 0. Encuente la rapidez cuando t=2s

9. Para el sistema en equilibro mostrado en la figura, encuentre la masa y lastensiones T1 y T2.

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10. Un carro viaja con una rapidez de 30 m/s a sobre una carretera recta. Loscoeficientes de friccion entre la carretera y las llantas del carro son s = 0.5 yk = 0.3. Que distancia recorre el carro antes de detenerse si a) las llantas deslizany b) si las llantas no deslizan?

11. Un bloque de 3kg de masa se mueve sobre una superficie pulida y horizontalcon una rapidez constante v0 en el instante t = 0. Se aplica a este bloque unafuerza de 18N en direccion contraria a su movimiento. Esta fuerza hace que v0 sereduzca a la mitad de su valor mientras el cuerpo recorre 9m. a) Cuanto tiempotarda esto en suceder ? b) Cual es el valor de v0?

12. En una mesa horizontal y lisa se encuentra el sistema de masas mostrado en lafigura. El coeficiente de friccion entre las masas m = 1kg y M = 2kg es =0.2. Sise aplica una fuerza F = 10N sobre la masa inferior de la derecha, como se indica,halle las aceleraciones para las cuatro masas del sistema.

MM

m m

F

3