Problemas de Dinámica
De 19E37 - Academia de Ciencias
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Problemas Fáciles
Problema F1
Dos bloques A y B, puestos en contacto, pueden deslizar sobre una superficie horizontal. Si aplicamos una fuerza F sobre A, se mueven ambos bloques. a) Es F la fuerza que A ejerce sobre B? b) En su desplazamiento los bloques chocan con un muro, inmovilizándose. Si seguimos aplicando la misma fuerza F, ¿es F la fuerza que A ejerce sobre B? c) Si los bloques deslizan por una superficie con cierto rozamiento, moviéndose con velocidad constante, y seguimos aplicando F sobre A ¿es F la fuerza que A ejerce sobre B?
- Solución
- a) No.
- b) Sí.
- c) No.
Problema F2
Sobre el plato de un tocadiscos se coloca una moneda y el cepillo limpiadiscos.Al poner en funcionamiento el tocadiscos, se observa que la moneda sale despedida del plato, pero no el cepillo. a) Explica estos hechos desde el punto de vista de un observador inercial y desde el punto de vista de un observador que girase con el tocadiscos.
Problema F3
Un coche se mueve con una velocidad de 108 km/h y frena bruscamente, para evitar un accidente. El conductor de 70 kg de masa, lleva puesto el cinturón de seguridad. a) Si el coche se detiene en 5 segundos, calcula la fuerza ejercida por el cinturón sobre el conductor, supuesta constante.
- Solución
- a) 420N
- Ver Resolución
Problema F4
Un electrón de 9,1·10-31 kg de masa, se mueve del cátodo al ánodo de un tubo de descarga, siguiendo una línea recta horizontal. a) Si parte del reposo, y llega al ánodo con una velocidad de 5·105 m/s, calcula la fuerza que actúa sobre el electrón, supuesta constante. La separación entre ánodo y cátodo es 0,5 cm. b) Compara la fuerza anterior con el peso del electrón. ¿Es razonable despreciar el peso?
- Solución
- a) 2,275·10-17N.
- b) F/P = 25·1012. Sí, es despreciable.
Problema F5
En un osciloscopio, un electrón es lanzado por el tubo de rayos catódicos en dirección horizontal, con una velocidad de 107 m/s. A lo largo del trayecto, actúa sobre él un campo eléctrico vertical, que ejerce una fuerza dirigida verticalmente hacia abajo de 2·10-15 N. a)Si la masa del electrón es 9,1·10-31kg, calcula la desviación que sufre el electrón respecto a la horizontal, cuando incide sobre una pantalla a 3cm de distancia del punto de disparo.
- Solución
- a) 9,9mm
Problema F6
Un cuerpo de 3 kg de masa se mueve sobre una superficie horizontal. a)Si actúa una fuerza F=30+t2, donde F se expresa en N y t en s, calcula la velocidad de la partícula en el instante t = 4 s, sabiendo que en el instante inicial se hallaba en reposo. Considera despreciable el rozamiento.
- Solución
- a) 47,11 m/s
Problema F7
Un objeto de 1 k de masa se mueve con velocidad constante, v= 0.1i m/s.Cuando alcanza la posición r = -5i m, comienza a actuar sobre el objeto una fuerza F = -0,1i N. Calcula: a) La expresión de la velocidad del objeto, a partir del momento en que actúa la fuerza. b) El instante en el que el objeto se detiene. c) La posición del objeto en cualquier instante.
- Solución
- a) v = 0,1(1-t)i m/s
b) t = 1 s c) r = (0,1t(1-3/2t)-5)i m
Problema F8
Con una cuerda de 250 g de masa, se arrastra un bloque de 15kg de masa, a lo largo de una superficie horizontal. La fuerza con que se tira de la cuerda es 10 N. Considerando despreciable el rozamiento, calcula: a) La aceleración con que se mueve el bloque. b) La fuerza que ejerce la cuerda sobre el bloque.
- Solución
- a) 0,656 m/s2
b) 9,84 N :
Problema F9
Dos cuerpos cuyas masas son 2 y 10 kg, están situados uno sobre el otro. El coeficiente de rozamiento entre ambos es 0,2 y el coeficiente de rozamiento de la masa de 10 kg con la superficie es 0,1. a) Calcula la aceleración que adquiere cada cuerpo, si se aplica una fuerza lateral de 200 N sobre la masa de 10 kg. b) ¿Qué sucede si la fuerza lateral fuera solo de 20 N?
- Solución
- a) Mientras no caigael de arriba, 18,62 m/s2 el de 10 kg y 1,96 m/s2 el de 2 kg, cuando haya caído el de arriba 19,02 m/s2 el de 10 kg.
Ver Resolución
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