Practica 3: Dinámica.

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Vicenta Cruz Contreras
hace 6 años
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1 Practica 3: Dinámica. 2 Use g 10 m/s 7 1) Si la masa el Titanic era e 6 x 10 Kg, qué fuerza habrá sio necesaria para proucirle una aceleración e 0.1 m/s²? 2) En caa uno e los sistemas que se muestran a continuación, ubique las fuerzas que actúan sobre caa uno e los cuerpos, especificano cuales son pares e interacción. 3) Una persona está paraa sobre una balanza que se encuentra en un ascensor. Estano éste en reposo la balanza inica un peso e 55 kgf. a) Qué inica la balanza si el ascensor baja con velocia constante e v = 3 m/s b) Qué inica si el ascensor sube con una aceleración e 0.4 m/s 2 4) Se arrastra un carrito cuya masa es e 20 kg por una superficie horizontal, meiante una soga e la cual se tira formano un ángulo e 30 con la vertical. Si la aceleración que se logra así es e 0,5 m/s 2 Cuál es el móulo e la fuerza ejercia meiante la soga? Qué valor toma la normal el piso sobre el carrito? 5) Un pájaro e masa m = 26 g esta posao en el punto meio e una cuera tensa como muestra el ibujo. a) Demuestre que la tensión e la cuera esta aa por T = mg/2sen θ b) Determine la tensión si θ = 5 c) Cuánto valrá la tensión si la cuera está ubicaa en un montacargas que asciene con a = 1m/s². Discuta los casos en los que esciene con la misma aceleración, o se mueve con velocia constante. 9

2 6) Se sabe que cuano un cuerpo esciene libremente por un plano inclinao sin rozamiento, su aceleración es a = g senθ, inepenientemente e la masa el cuerpo. Verifíquelo aclarano cual e los ángulos el plano inclinao es el θ e esta expresión. 7) Analice el sentio e movimiento el sistema e la figura, calculano la aceleraciones e caa cuerpo y la tensión sobre la soga que los vincula. Suponga que la soga es inextensible y e masa espreciable frente a la e los cuerpos. En qué momento utiliza estas aproximaciones? 8) Para el sistema e la figura (maquina e Atwoo) emuestre que la aceleración e la gravea: g, puee hallarse en función e la aceleración el sistema: a, meiante la formula g = a(m1 + m2 )/ (m1 m2), con m2 > m 9) La siguiente figura inica un juego sencillo e poleas para levantar un objeto pesao. a) Cuál es la tensión en las sogas a, b, c y si el cuerpo e masa m se mueve hacia arriba con una velocia constante e 0.05 m/s? b) Cuál es la tensión en el punto si m sube con una aceleración e 0.5 m/s²?. 10

3 Problemas con rozamiento 10) Calcule el máximo valor e la masa m2 para la cual el sistema inicao permanece en equilibrio. 11) Dao el sistema inicao por la figura: a) Diga si está en equilibrio. b) Que aceleración tiene cuano se mueve? 12) El coeficiente e rozamiento estático entre bloques y las superficies e la figura es 0.3. El coeficiente e rozamiento inámico es La polea es ieal. a) Estará el sistema en equilibrio? b) Si se mueve, en que irección lo hará? Calcule la aceleración el sistema c) Si se intercambiaran las masas, Pueen permanecer en reposo? Justifique analizano el rango e valores posibles e la fuerza e rozamiento estática. 13) Un bloque e 3 kg esta apoyao sobre otro bloque e 5 Kg como inica la figura. Consiere que no hay fuerza e rozamiento entre el bloque e 5 Kg y la superficie horizontal one se apoya. Los coeficientes e rozamiento estático y inámico entre los os bloques son 0.2 y 0.1 respectivamente. a) Cual es la fuerza máxima que puee aplicarse al bloque e 5 Kg para arrastrar a los os cuerpos sin que eslice un bloque sobre el otro?. Halle la aceleración el sistema cuano se aplica icha fuerza. 11

4 b) Se aplica ahora al cuerpo e 5 Kg una fuerza igual al oble e la calculaa en a). Halle la aceleración e caa bloque. Hacia one se cae el bloque e arriba? c) Íem a), pero ahora aplicano la fuerza F sobre el bloque e 3 kg. ) Si se aplica sobre el bloque e 3 Kg una fuerza igual a la mita e la calculaa en c), calcule la fuerza e rozamiento entre bloques 14) Dao el sistema e la figura, calcule para qué intervalo e valores e la masa m el sistema permanece en equilibrio. 15) Un mozo lleva un vaso lleno sobre una baneja e 40 cm e iámetro. Cuál es la aceleración máxima con que puee mover la baneja sin perer el vaso por el camino?. Analice qué sucee si la aceleración e la baneja es e 2m/s 2. Poría calcular el tiempo que tara el vaso en caerse? Datos: masa el vaso lleno m v =300 g, masa e la baneja m b =1kg, coeficientes e rozamiento entre el vaso y la baneja: µ 0.1, = 0, 08. e = µ 16) Dos larillos e 5 kg caa uno se apoyan uno sobre el otro en un plano horizontal, tal como inica la figura. Del larillo e abajo, a través e un hilo y una polea ieales, cuelga un tercer bloque e 1 kg e masa. Existe rozamiento entre los os larillos e 5 kg, y entre el e abajo y el plano, con el mismo coeficiente e rozamiento estático µ = 0. 4 y µ = 0.2. El sistema está inicialmente en equilibrio. a) Cuánto valen las fuerzas e rozamiento entre los os larillos y entre el e abajo y el plano? b) Cuál sería el valor máximo que poría tener la masa el bloque que cuelga el hilo para que el sistema mantenga el equilibrio? e 12

5 c) Cuál es el valor máximo e esta masa para mover a los os bloques juntos sin que eslice el e arriba sobre el e abajo? 17) Una fuerza horizontal empuja a un larillo e 2,5 kg e masa contra una pare vertical. Los coeficientes e rozamiento estático y inámico entre el larillo y la pare son 0,5 y 0,4 respectivamente. Calcule el valor mínimo horizontal e esa fuerza para sostener el larillo quieto. 18) Un bombero, cuya masa es e 85 kg, se eja caer con velocia constante por un caño vertical. Qué fuerza está realizano sobre el caño si el coeficiente e rozamiento inámico es 0,6? Que sucee si hacieno esa misma fuerza atraviesa una zona el caño enjabonao ( µ = 0, 06 )?. Respuestas: kgf 2. iagramas e cuerpo libre 3. a) 55 kgf, b) 57,2 kgf 4. a) 20N, b) 182,7 N 5. b) 1,5 N, 1,8 N 6. e iscusión 7. a=0,44 m/s 2, T=0,9 kgf 8. emostración 9. a) Ta=Tb=T=320 N, Tc=640 N; b)t=336 N, suponieno que la masa e la polea es espreciable g 11. b) 0,53 m/s b) 2,55 m/s a) F=16 N, a=2m/s 2 ; b) a 1 =1m/s 2, a 2 =5,8m/s 2 ; c) F=9,6 N, a=1,2 m/s 2 ; ) 3N 14. 6,6 kg m 10, 6kg 15. a max =1m/s 2, t=0,55 seg. 16. a) 0 y 10N; b) m=4kg; c) m=10kg kgf 18. F=1416 N, en el seguno caso baja con a=9m/s 2! 13

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