1.- Una Caja de 50 kg de masa es jalada horizontalmente por un motor con una fuerza de 300 N durante 3 segundos, despreciando la fuerza de rozamiento. Determina:a) La aceleración

Datos:

m=50 kgF= 300 Nt= 3 seg.a=?

Formula:

a=Fm

Sustitución:

a=300 N50 kg

a=300 kg ms250 kg

a=6 ms2

b) La velocidad de la caja

Datos:m=50 kgF= 300 Nt= 3 seg.á= 6 ms2V0= 0 m/sVf =?

Formula:

Vf- V0=Ftm

Sustitución:

Vf-0 m/s =300N(3 seg)50 kg

Vf-0ms =900 kg m s2s50 kg

Vf=18 m/s

c) La fuerza mínima necesaria para que el movimiento de la caja sea inminente, Si µs = 0.25

Alumno: Valentín Alejandro Hernández Pérez

Datos:

m= 50 kga= 9.81 m s2F= 490.5 Nµs = 0.25fs=?

Alumno: Valentín Alejandro Hernández Pérez

Formula:

F=m*a

fs=µs*F

Sustitución:

F=50kg(9.81m s2)

F=490.5 kgm s2

F=490.5 N

fs=0.25(490.5 N)

fs=122.625 N

d) La aceleración y la velocidad al cabo de los 3 segundos, si µk

= 0.12

Datos:F= 490.5 Nµk = 0.12 Formula:

fk=µk*F

F-fk

a= Fm

v= Ftm

Sustitución:

fk=0.12(490.5 N)

fk=58.86 N

300 N-58.86 N =241.14 N

a= 241.14 N50 kg

a= 241.14 kg ms2 50 kg

a =4.8228 ms2

v= 241.14 N(3s)50 kg

v= 241.14kg ms2 (3s)50 kg

v=732.42 m/s50

v=14.4684 m/s

2.- Una bola de billar de masa 15gr. golpea a otra con la misma masa provocándole una aceleración de 3 m/s. Determina:a) La fuerza que se ejercen las bolas de billar

Alumno: Valentín Alejandro Hernández Pérez

Datos:

B1=0.015 kg.B2=0.015 kg.a = 3 ms2F=?

Formula:

F=m*aSustitución:

F=0.015 kg(3 ms2)

F=0.045 kg ms2

F=0.045 N

b) Si el contacto del golpe duro 0.01 s, ¿Qué velocidad adquirió la bola que estaba en reposo? (desprecia el rozamiento)

Datos:

F= 0.045 Nt = 0.01 sB2=0.015 kgV0= 0 m/sVf=?

Formula:

Vf- V0=Ftm

Sustitución:

Vf=0.03 m/s

Alumno: Valentín Alejandro Hernández Pérez

Conversión:15 gr x 1 kg1000 gr=0.015 kg

Vf- 0 m/s=0.045 N(0.01s)0.015 kg

Vf=4.5 x 10-04 kg ms2*s0.015 kg

3.- Calcula la fuerza de atracción entre la tierra y el sol, sabiendo que la masa de nuestro planeta es de 6.0 x 1024 kg y las del astro de 2.0 x 1030 kg y la separación es de 1.5 x 1011 m.

Datos:

Msol = 2.0 x 1030 kg

mtierra = 6.0 x 1024 kg

d= 1.5 x 1011 m

G= 6.67 x 10-11 Nm2kg2

F=?

Sustitución:

F=6.67 x 10-11Nm2kg2 x 2.0 x 1030 kg(6.0 x 1024 kg)(1.5 x 1011m)2

F=6.67 x 10-11Nm2kg2 x 1.2 x 1055 kg2(1.5 x 1011m)2

F=6.67 x 10-11Nm2kg2(5.333333333kg2m2)

F=3.557333333 x 1022N

Alumno: Valentín Alejandro Hernández Pérez

Formula:

F=G Mmd2

4.- Calcula la fuerza de atracción gravitacional sobre un hombre de 70 kg cuando se encuentra a:a) Cero metrosDatos:

Mtierra = 6.0 x 1024 kg

mhombre = 70 kgd = 6, 378,140 m + 0 mG= 6.67 x 10-11 Nm2kg2F=?

Sustitución:

F=6.67 x 10-11Nm2kg2 x 6.0 x 1024 kg(70 kg)(6, 378,140 m)2

F=6.67 x 10-11Nm2kg2 x 4.2 x 1026 kg24.068 x 1013m2

F=6.67 x 10-11Nm2kg2 (1.032448378 x 1013kg2m2)

F=688.643 N

Alumno: Valentín Alejandro Hernández Pérez

Formula:

F=G Mmd2

b) 20 metros

Datos:

Mtierra = 6.0 x 1024 kg

Nombre = 70 kgd = 6, 378,140 m + 20 mG= 6.67 x 10-11 Nm2kg2F=?

c) 3600 km de la superficie de la tierra

Datos:

Mtierra = 6.0 x 1024 kg

mhombre = 70 kgd = 6, 378,140 m + 3, 600,000m = 9, 978,140 mG= 6.67 x 10-11 Nm2kg2F=?

Conversion:

3 600 km x 1000 m1 km = 3 600 000 m

Sustitución:

Alumno: Valentín Alejandro Hernández Pérez

Formula:

F=G Mmd2

Formula:

F=G Mmd2

Sustitución:

F=6.67 x 10-11Nm2kg2 x 6.0 x 1024 kg(70 kg)(6, 378,160 m)2

F=6.67 x 10-11Nm2kg2 x 4.2 x 1026 kg24.06 x 1013m2

F=6.67 x 10-11Nm2kg2 (1.032424902 x 1013kg2m2)

F=688.627 N

F=6.67 x 10-11Nm2kg2 x 6.0 x 1024 kg(70 kg)(9, 978,140 m)2

F=6.67 x 10-11Nm2kg2 x 4.2 x 1026 kg29.95 x 1013m2

F=6.67 x 10-11Nm2kg2 (4.281422786 x 1012kg2m2)

F=281.368 N5.- Un bloque resbala por un plano inclinado 30° con la horizontal sin rozamiento. Si la altura desde la que resbala el bloquees de 5 m y la masa del bloque es de 20 kg:a) ¿Cuál es su energía potencial en lo más alto?

Datos:

m= 20 kgh= 5 mg= 9.81 m s2Ep=?

b) ¿Cuál es la velocidad en el punto más bajo?

Datos:

m= 20 kgh= 5 mg= 9.81 m s2ө=30ºEp= 981 J

Formula:

v=2ghSustitución:

v=29.81m s2(5m)

v=98.1 m2 s2

v=9.9 m/s

Alumno: Valentín Alejandro Hernández Pérez

Sustitución:

Ep =20 kg9.81m s2(5 m)

Ep =981 kg m s2 * m

Ep =981 J

Formula:

Ep =mgh

6.- ¿Desde qué altura debe dejarse caer un cuerpo de 65 kg para que su energía potencial y su cinética sean iguales? a) Supón que la velocidad en que Ep y Ec son iguales es de 7 m/sb) ¿Cuál es la altura en que Ec = Ep?

Datos:

Ec = Ep =?m = 65 kgg = 9.81m s2 v = 7 m/s h=?

Formula:

h= v22gSustitución:

h= (7m/s)22(9.81m s2) h= 49m2 s219.62m s2)

h=2.497 m

Alumno: Valentín Alejandro Hernández Pérez

7.- Un patinador de 70 kg alcanza una velocidad de 3 m/s cuando choca con un niño de 30 kg que se encuentra en reposo. Obtén la velocidad del niño después del choque, suponiendo que el hombre transfirió toda su energía cinética.

Datos:

mpatinador = 70 kgvpatinador = 3 m/smniño = 30 kgEc=?Vniño=?

Formula:

Ec= 12 mv2

v=2 Ecm

Alumno: Valentín Alejandro Hernández Pérez

Sustitución:

Ec= 12 (70 kg)(3m/s)2

Ec= 12 70 kg(9 m2 s2)

Ec=12 630kg m2 s2

Ec=315 J

v=2 (315 J)30 kg

v=630 kgm2 s2 30 kg

v= 21m2 s2

v=4.5825 m/s

8.- ¿Cuale es el trabajo realizado por una fuerza de 125 N inclinada 25° con respecto a la horizontal para mover un objeto una distancia de 8 m?

Datos:

F=125 Nө=25ºd= 8 mW=?

Alumno: Valentín Alejandro Hernández Pérez

Formula:

W=Fcosө*d

Sustitución:

W=125 N(cos25°)(8 m)

W=125 N0.9063077878m

W=113.2884734 kg ms2(8 m)

W=906.3077 kg ms2*m

W=906.3077 J

9.- ¿Cuál es la velocidad máxima a la cual un motor de 50 hp puede levantar una carga de 700 kg?

Datos:

m = 700 kgP= 37,300 Js g=9.81 ms2V=?

Conversión:

50 hp x 746 watt1 hp1Js1 watt=(50 hp)746 watt(1Js )(1 hp)(1 watt)=37,300 Js

v=37,300 J/s700 kg(9.81 ms2 )

v=37,300 J/s6,867 kg ∙ms2

v=37,300 kg*mms2/s6,867 kg ∙ms2

v=5.431775 m/s

Alumno: Valentín Alejandro Hernández Pérez

Formula:

v=Pmg

Sustitución: