UNIVERSIDAD TECNOLOGICA METROPOLITANA

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES, MATEMATICAS Y DEL MEDIO AMBIENTE

DEPARTAMENTO DE FISICA

FÍSICA MECANICA --- FIS- 113

GUIA DE EJERCICIOS RESUELTOS DINAMICAProfesor E. Mera Garrido

1.- Cuatro masas iguales, de 100 g cada una, están unidas entre sí por tres cuerdas ideales (sin masa e inextensibles). Las masas son levantadas verticalmente con una aceleración constante de 2,5 m/s2 mediante una fuerza F aplicada a la masa superior. a) Dibuje las fuerzas que actúan sobre cada una de las masas. b) Determine la fuerza neta que actúa sobre cada una de las masas (magnitud y dirección) c) Determine las tensiones en las tres cuerdas que las unen. d) Encuentre la magnitud de la fuerza F ejercida a la masa superior por el agente que eleva el conjunto.

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2.- Determine la tensión en cada cuerda para los sistemas mostrados en las figuras. Considere M = 5 kg

a) b)

2

T1T2

T3

40° 50°

M T2

T1

T3

60°

M

3.- Sobre un objeto de 4 kg actúan dos fuerzas, y . El objeto está en reposo en el origen en el instante t = 0. a) ¿Cuál es la aceleración del objeto? b) ¿Cuál es su velocidad en el instante t = 3 s

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4.- Se tienen dos bloques conectados como se muestra en la figura. El plano inclinado forma un ángulo = 37° con la horizontal. Entre el bloque de masa M1 = 15 kg y el plano, el coeficiente de roce estático es 0,4. Determine los valores máximo y mínimo de la masa M2 que cuelga, de manera que el sistema se mantenga en equilibrio.

4

M2

M1

5.- Los dos bloques de la figura, M1 y M2, están unidos por una cuerda de masa m0.Se aplica una fuerza vertical F hacia arriba sobre el bloque M1, de modo que elsistema formado por M1, M2 y la cuerda, sube con aceleración constante. a) Determine la aceleración del sistema en función de las masas y de la fuerza aplicada.b) Calcule la tensión en las partes superior e inferior de la cuerda que une los bloques.c) Demuestre que, si la masa de la cuerda que une los bloques es despreciable, las

tensiones en los extremos superior e inferior de esa cuerda son iguales.

5

M1

M2

m0

F

6.- Un bloque de masa 2 kg es lanzado hacia arriba por un plano inclinado que forma un ángulo de 30º con la horizontal, con una velocidad inicial de 5 m/s. Suponiendo que no existe roce ¿qué distancia a lo largo del plano sube el bloque antes de detenerse?

6

7.- Un bloque de 2 kg se deja caer por un plano inclinado desde una altura de 3m. El plano forma un ángulo de 30º con la horizontal. El coeficiente de roce cinético entre el bloque y el plano es 0,3. Luego el bloque se desliza por un plano horizontal hasta detenerse completamente. El coeficiente de roce cinético entre el bloque y el plano horizontal (el plano A-B) es 0,4. Determine:

a) Las fuerzas que actúan sobre el bloque cuando está en la parte superior del plano.b) La rapidez del bloque al llegar a la base del plano (punto A).c) La distancia (d) que recorre el bloque en el plano horizontal, hasta detenerse

completamente (punto B).

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30º3m

A B

d

8.- Un alumno acelera una masa de 2 kg con una cierta fuerza y determina una aceleración resultante de 15 m/s2. Luego, con esa misma fuerza, acelera una masa desconocida y mide una aceleración de 30 m/s2. ¿Cuál es el valor de la masa desconocida?

9.- Un objeto de masa 100 kg, inicialmente en reposo, es empujado con una fuerza de 50 N sobre una superficie sin roce. ¿Cuál es su rapidez después de 1 minuto?

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