TALLER DE DINÁMICA 1. El objeto que se muestra en la figura está en equilibrio y tiene un peso W = 80 N. Encuéntrense las tensiones T 1, T 2, T 3 y T 4. Respuestas: (T1 =37 N; T2=88 N; T 3 =77 N; T4=139 N) 2. Encuentre las tensiones en cada una de las cuerdas para los sistemas mostrados en las figuras. 3. Dos bloques de masas m 1 y m 2 se ponen en contacto entre sí sobre una superficie horizontal sin fricción, como se muestra en la figura. Si se aplica una fuerza horizontal constante F sobre m 1. Calcular: a. La magnitud de la aceleración del sistema. b. La magnitud de la fuerza de contacto entre los bloques.
4. Un pequeño insecto es colocado entre dos bloques de masas m 1 y m 2 (m 1 >m 2 ) los cuales se encuentran sobre una superficie horizontal sin fricción. Una fuerza horizontal, F, puede aplicarse ya sea a m 1, como muestra la figura 3a, o a m 2 como muestra la figura 3b. En cuál de los dos casos el insecto tiene mayor oportunidad de sobrevivir? Explique. (Sugerencia: Determine la fuerza de contacto entre los bloques en cada caso). Figura 3a Figura 3b 5. Dos bloque de masas m 1 =10Kg y m 2 =15kg se mueven unidos por una cuerda como se muestra en la figura. Si el coeficiente de fricción dinámico entre la superficie horizontal y el bloque de masa m1 es de 0.25. Encuentre la aceleración de los bloques y la tensión en la cuerda. 6. El sistema de la figura anterior se encuentra próximo al límite del deslizamiento. Si W = 8 N, cuál es el valor del coeficiente de roce estático entre el bloque y la mesa? Respuestas: = 0.346
7. El peso del bloque de la figura es 88.9 N. El coeficiente estático de rozamiento entre el bloque y la pared es 0.56. a. Cuál es la fuerza mínima F necesaria para que el bloque no deslice por la pared? b. Cuál es la fuerza mínima F necesaria para que el bloque empiece a moverse por la pared hacia arriba? 8. Un bloque de masa m se mantiene en equilibrio sobre un plano inclinado de ángulo mediante una fuerza horizontal F, como se muestra en la figura (ignore la fricción). Encuentre: a. El valor de F. Respuesta: F mg tan b. La fuerza normal ejercida por el plano inclinado sobre el bloque. mg Respuesta: N cos 9. Un bloque de masa m se libera desde lo más alto de un plano inclinado y se desliza hacia abajo con una aceleración constante. Si el plano inclinado tiene 2m. Encuentre: a. La aceleración del bloque. b. Su rapidez en la parte más baja del plano. c. El tiempo que tarda el bloque en alcanzar la parte más baja del plano.
10. Una cuña se mueve con aceleración a por un piso horizontal como se muestra en la figura. El coeficiente estático de fricción entre el bloque y la cuña es. Encuentre la mínima aceleración que debe dársele a la cuña para que el bloque no se deslice sobre ella. g tan Respuesta: amin 1 tan 11. Los carros de la figura tienen masas de 10kg, 15kg y 20kg, respectivamente. Si se le aplica al carro C una fuerza F de 50N. Determine: a. La aceleración del sistema. b. Las tensiones en cada cuerda. 12. Que fuerza horizontal se le debe aplicar al carro mostrado en la figura para que los bloques permanezcan estacionarios respecto al carro. 13. Que fuerza se debe aplicar sobre el bloque de masa m 1, con el fin de que el bloque de masa m 2 no caiga. El coeficiente de fricción estático entre los bloques es µ, en tanto que la superficie horizontal es lisa.
14. Un bloque de masa m está colocado encima de una plataforma de masa 2m, la cual puede deslizar sin fricción sobre un piso horizontal. El coeficiente de fricción, tanto estático como dinámico, entre el bloque y la plataforma es 1/3. a. Hallar la máxima fuerza F que puede actuar sobre la plataforma para que el bloque no deslice respecto a ella. Respuesta: F mg b. Si la fuerza sobre la plataforma es ahora el doble de esa máxima, hallar las aceleraciones del bloque y la plataforma respecto al marco inercial. 1 5 Respuesta: a1 g y a2 g 3 6 c. Si parten del reposo y la plataforma mide L, en cuánto tiempo se caerá el bloque de la plataforma? Respuesta: t 2 L g 15. La máquina de Atwoo: De una cuerda que pasa por una polea se suspenden verticalmente dos bloques de masas m 1 y m 2. Hallar las aceleraciones de los bloques y la tensión en la cuerda. 16. Determine en cada caso la aceleración con la que se mueven los cuerpos mostrados en las figuras. Determine también las tensiones en las cuerdas. Suponga que los cuerpos se deslizan sin fracción (m 2 > m 1 ).
17. Una caja de 100 N reposa sobre un plano inclinado 30.Si el coeficiente de fricción es µ= 0.1. Cuál es la fuerza de empuje paralela al plano necesario para subir el plano con velocidad constante? 18. Una caja de madera de 215 N se desliza hacia debajo de un plano inclinado de 45. El coeficiente de fricción cinética es 0.12. Cuál es la aceleración de la caja? 19. Encontrar la aceleración de cada uno de los bloques y la tensión en la cuerda. 20. Encontrar la aceleración de los bloques y la tensión T 1 cuando T 2 = 100 N. El coeficiente de fricción entre los bloques y la superficie en que deslizan es de 0,7. Utilizar los valores de las masas m 1 = 15 kg y m 2 = 10 kg. 21. Calcular la aceleración de los bloques del sistema mostrado. Despreciar el rozamiento.