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1 Un auto de juguete de 0,40 kg se mueve con una aceleración constante de 2,3 m/s2. Determina la fuerza neta aplicada que es responsable de esa aceleración.

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2 Una fuerza neta horizontal de 175 N se aplica a una bicicleta cuya masa es de 43 kg, ¿qué aceleración se produce?

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3 ¿Qué fuerza promedio se requiere para detener un carrito de compras de 7 kg en 2 s si inicialmente se mueve a 3,5 m/s?

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4 Una bala de cañón de 7,5 kg sale del cañón a 185 m/s. Encuentra la fuerza neta promedio aplicada a la bala si la boca del cañón tiene un largo de 3,6 m.

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5 Un bloque de madera es tirado con una aceleración constante de 1,4 m/s2. Encuentra la fuerza neta aplicada sobre el bloque si la masa es de 0,6 kg.

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6 Una fuerza neta de 95 N es aplicada a un bloque de hielo con una masa de 24 kg. Encuentra la aceleración del bloque si se mueve sobre una superficie lisa horizontal.

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7 Una fuerza neta de 345 N acelera un niño en un trineo a 3,2 m/s2. ¿Cuál es la masa combinada del niño y el trineo?

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8 ¿Qué fuerza promedio se necesita para detener un camión de 8500 kg en 10 s si está inicialmente viajando a 20 m/s?

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9 ¿Qué fuerza neta promedio se necesita para acelerar una bala de 9,5 g detenida a 650 m/s2 sobre la distancia de 0,85 m a lo largo del cañón de un rifle?

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10 Un estudiante de física empujó una carga de 50 kg por el piso, acelerándola a una velocidad de 1,5 m/s2. ¿Cuánta fuerza aplicó?

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11 Una fuerza neta de 10,000 N está acelerando un auto a una velocidad de 5,5 m/s2. ¿Cuál es la masa del auto?

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12 Un niño pedalea su bicicleta con una fuerza horizontal de 235 N. si la masa total del niño y su bicicleta es 40 kg, ¿cuánto están acelerando?

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13 Un nadador de 45 kg de una posición de descanso alcanza una velocidad de 12 m/s en una distancia de 20 m. ¿Cuánta fuerza neta debe ser aplicada para lograr esto?

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14 Una fuerza neta de 3000 N está acelerando un ascensor de 1200 kg hacia arriba. Si el ascensor empieza desde una posición de descanso, ¿Cuánto tiempo tomará para subir 15 m?

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15 Un paracaidista de 57 kg cae por el aire. ¿Cuánta fuerza lo está empujando hacia abajo?

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16 Una fuerza neta de 34 N es aplicada para acelerar un objeto a una velocidad de 2,5 m/s2. ¿Cuál es la masa del objeto?

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17 Un corredor ejerce una fuerza neta de 225 N para acelerar a una velocidad de 3,0 m/s2. ¿Cuál es la masa del corredor?

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18 ¿Qué fuerza neta se requiere para parar una bola de boliche de 4 kg en 0,5 s si inicialmente se mueve a 10 m/s?

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19 Un disco de hockey con una masa de 0,18 kg esta en descanso sobre la superficie horizontal sin fricción de la pista. Un jugador aplica una fuerza horizontal de 0,5 N al disco. Encuentra la velocidad y la distancia recorrida 5 s después.

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20 Una mujer pesa 580 N. ¿Cuál es su masa?

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21 Encuentra el peso de un elefante de 2000 kg.

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22 Un astronauta tiene una masa de 85 kg. Calcula su peso en la Tierra y en la Luna de la Tierra (gluna = 1,6 m/s2). ¿Cambia su masa cuando va de la Tierra a la Luna?

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23 Un auto pesa 14,500 N. ¿Cuál es su masa?

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24 Calcula el peso de un conejo de 4,5 kg.

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25 En la superficie de Marte la aceleración debida a la gravedad es de 3,8 m/s2. Un libro pesa 34 N en la superficie de la Tierra. ¿Cuál es su masa en la superficie de la tierra? ¿Cuáles son su masa y peso en la superficie de Marte?

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26 Un niño pesa 270 N. ¿Cuál es su masa?

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27 Descubra el peso de una mesa de 60 kg.

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28 Un marciano pesa 17 N en la superficie de Marte. Calcula el peso sobre la Tierra y los la Luna. ¿Cambia su masa a lo largo del viaje desde Marte a la Luna y a la Tierra?

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29 Descubre el peso de un chip de computadora de 2 g.

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30 ¿Cuál es la masa de un televisor de 330 N?

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31 El robot de exploración de Marte, Spirit, tiene una masa de 836 kg. Calcula su peso en la Tierra y en Marte.

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32 Una caja descansa sobre una mesa. Dibuja y rotula claramente todas las fuerzas que actúan sobre la caja; compara sus magnitudes y direcciones.

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33 Un bloque de madera se mueve a una velocidad constante sobre una superficie rugosa horizontal. Dibuja un diagrama de cuerpo libre que muestre claramente todas las fuerzas aplicadas al bloque; compara sus magnitudes y direcciones.

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34 Un niño tira un trineo horizontalmente a una velocidad constante sosteniendo una soga que está unida al trineo.

AMuestra todas las fuerzas ejercidas sobre el trineo (no ignores la fricción

BMuestra todas las fuerzas ejercidas sobre el niño (no ignores la fricción)

C Muestra todas las fuerzas que actúan sobre la soga;

D

Usa la Ley de Newton para explicar las direcciones y magnitudes de todas las fuerza; compara “acción” y “reacción”.

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35 Una grúa levanta una carga a una velocidad constante. Dibuja un diagrama de cuerpo libre para la carga y compara las magnitudes y las direcciones ejercidas sobre el cajón.

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36 Una grúa es acelerada a una velocidad constante a lo largo de un piso rugoso horizontal. Dibuja un diagrama de cuerpo libre para la caja y compara todas las fuerzas ejercidas en el cajón.

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37 Un disco de hockey se desliza sobre una superficie rugosa horizontal. Dibuja un diagrama de cuerpo libre para el disco y compara las magnitudes y las direcciones de las fuerzas ejercidas sobre éste.

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38 El coeficiente de fricción cinética entre un objeto y la superficie sobre la que se desliza es 0,25. El peso del objeto es de 20 N. ¿Cuál es la fuerza de fricción?

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39 La fuerza de fricción entre un objeto y la superficie sobre la que se desliza es 12 N. El peso del objeto es 20 N. ¿Cuál es el coeficiente de fricción cinética?

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40 El coeficiente de fricción cinética entre un objeto y la superficie por la que se desliza es 0,40. La masa del objeto es 3,2 kg. ¿Cuál es la fuerza de fricción?

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41 La fuerza de fricción entre un objeto y la superficie sobre la que se desliza es 15 N. El peso del objeto es 20 kg. ¿Cuál es el coeficiente de fricción cinética?

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42 El coeficiente de fricción cinética entre un objeto y la superficie por la que se desliza es 0,40. El peso del objeto es 80 N. ¿Cuál es la fuerza de fricción?

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43 El coeficiente de fricción cinética entre un objeto y la superficie por la que se desliza es 0,6. La masa del objeto es 12 kg. ¿Cuál es la fuerza de fricción?

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44 La fuerza de fricción entre un objeto y la superficie sobre la que se desliza es 15 N y el coeficiente de fricción entre ellos es 0,70. ¿Cuál es el peso del objeto?

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45 La fuerza de fricción entre un objeto y la superficie sobre la que se desliza es 250 N y el coeficiente de fricción es 0,80. ¿Cuál es la masa del objeto?

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46 La fuerza de fricción entre un objeto y la superficie sobre la que se desliza es 36 N. El peso del objeto es 85 N. ¿Cuál es la fuerza de fricción?

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47 El coeficiente de fricción cinética entre un objeto y la superficie por la que se desliza es 0,10. La masa del objeto es 8,0 kg. ¿Cuál es la fuerza de fricción?

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48 La fuerza de fricción entre un objeto y la superficie sobre la que se desliza es 46 N y el coeficiente de fricción es 0,30. ¿Cuál es el peso del objeto?

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49 La fuerza de fricción entre un objeto y la superficie sobre la que se desliza es 360 N. La masa del objeto es 95 kg. ¿Cuál es el coeficiente de fricción cinética?

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50 La fuerza de fricción entre un objeto y la superficie sobre la que se desliza es 126 N y el coeficiente de fricción es 0,20. ¿Cuál es la masa del objeto?

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51 La fuerza de fricción entre un objeto y la superficie sobre la que se desliza es 12 N y el coeficiente de fricción es 0,60. ¿Cuál es el peso del objeto?

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52 El coeficiente de fricción cinética entre un objeto y la superficie por la que se desliza es 0,15. La masa del objeto es 16 kg. ¿Cuál es la fuerza de fricción?

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53 La fuerza de fricción entre un objeto y la superficie sobre la que se desliza es 3,5 N. La masa del objeto es 4kg. ¿Cuál es el coeficiente de fricción cinética?

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54 La fuerza de fricción entre un objeto y la superficie sobre la que se desliza es 100 N. y el coeficiente de fricción entre ellos es 0,24. ¿Cuál es la masa del objeto?

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55 Un objeto detenido de 15 kg está ubicado sobre una mesa cerca de la superficie de la tierra. El coeficiente de fricción estática entre las superficies es 0,40 y el coeficiente de fricción cinética es 0,25.

** Una fuerza horizontal de 20 N es aplicada al objeto.

ADibuja un diagrama de cuerpo libre con las fuerzas a escala.

B Determina la fuerza de fricción

C Determina la aceleración del objeto.

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56 Un objeto detenido de 15 kg está ubicado sobre una mesa cerca de la superficie de la tierra. El coeficiente de fricción estática entre las superficies es 0,40 y el coeficiente de fricción cinética es 0,25.

** Una fuerza horizontal de 40 N es aplicada al objeto.

ADibuja un diagrama de cuerpo libre con las fuerzas a escala.

B Determina la fuerza de fricción.

C Determina la aceleración del objeto

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57 Un objeto detenido de 15 kg está ubicado sobre una mesa cerca de la superficie de la tierra. El coeficiente de fricción estática entre las superficies es 0,40 y el coeficiente de fricción cinética es 0,25.

** Una fuerza horizontal de 60 N es aplicada al objeto.

ADibuja un diagrama de cuerpo libre con las fuerzas a escala.

B Determina la fuerza de fricción.

C Determina la aceleración del objeto

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58 Un objeto detenido de 15 kg está ubicado sobre una mesa cerca de la superficie de la tierra. El coeficiente de fricción estática entre las superficies es 0,40 y el coeficiente de fricción cinética es 0,25.

** Una fuerza horizontal de 100 N es aplicada al objeto.

ADibuja un diagrama de cuerpo libre con las fuerzas a escala

B Determina la fuerza de fricción.

C Determina la aceleración del objeto

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59 Un objeto detenido de 250 kg está ubicado sobre una mesa cerca de la superficie de la tierra. El coeficiente de fricción estática entre las superficies es 0,30 y el coeficiente de fricción cinética es 0,15.** Una fuerza horizontal de 300 N es aplicada al objeto.

ADibuja un diagrama de cuerpo libre con las fuerzas a escala.

B Determina la fuerza de fricción.

C Determina la aceleración del objeto

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60 Un objeto detenido de 250 kg está ubicado sobre una mesa cerca de la superficie de la tierra. El coeficiente de fricción estática entre las superficies es 0,30 y el coeficiente de fricción cinética es 0,15.

** Una fuerza horizontal de 500 N es aplicada al objeto.

ADibuja un diagrama de cuerpo libre con las fuerzas a escala

B Determina la fuerza de fricción.

C Determina la aceleración del objeto

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61 Un objeto detenido de 250 kg está ubicado sobre una mesa cerca de la superficie de la tierra. El coeficiente de fricción estática entre las superficies es 0,30 y el coeficiente de fricción cinética es 0,15.

** Una fuerza horizontal de 750 N es aplicada al objeto.

ADibuja un diagrama de cuerpo libre con las fuerzas a escala

B Determina la fuerza de fricción.

C Determina la aceleración del objeto

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62 Un objeto detenido de 250 kg está ubicado sobre una mesa cerca de la superficie de la tierra. El coeficiente de fricción estática entre las superficies es 0,30 y el coeficiente de fricción cinética es 0,15.

** Una fuerza horizontal de 1500 N es aplicada al objeto.

ADibuja un diagrama de cuerpo libre con las fuerzas a escala

B Determina la fuerza de fricción.

C Determina la aceleración del objeto

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63 Un objeto de 2,0 kg detenido está ubicado sobre una mesa cerca de la superficie de la tierra. El coeficiente de fricción estática entre las superficies es 0,80 y el coeficiente de fricción cinética es 0,65.** Una fuerza horizontal de 5 N es aplicada al objeto.

ADibuja un diagrama de cuerpo libre con las fuerzas a escala

B Determina la fuerza de fricción.

C Determina la aceleración del objeto

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64 Un objeto de 2,0 kg detenido está ubicado sobre una mesa cerca de la superficie de la tierra. El coeficiente de fricción estática entre las superficies es 0,80 y el coeficiente de fricción cinética es 0,65.** Una fuerza horizontal de 10 N es aplicada al objeto.

ADibuja un diagrama de cuerpo libre con las fuerzas a escala

B Determina la fuerza de fricción.

C Determina la aceleración del objeto

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65 Un objeto de 2,0 kg detenido está ubicado sobre una mesa cerca de la superficie de la tierra. El coeficiente de fricción estática entre las superficies es 0,80 y el coeficiente de fricción cinética es 0,65.** Una fuerza horizontal de 16 N es aplicada al objeto.

A Dibuja un diagrama de cuerpo libre con las fuerzas a escala

B Determina la fuerza de fricción.

C Determina la aceleración del objeto

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66 Un objeto de 2,0 kg detenido está ubicado sobre una mesa cerca de la superficie de la tierra. El coeficiente de fricción estática entre las superficies es 0,80 y el coeficiente de fricción cinética es 0,65.** Una fuerza horizontal de 20 N es aplicada al objeto.

ADibuja un diagrama de cuerpo libre con las fuerzas a escala

B Determina la fuerza de fricción.

C Determina la aceleración del objeto

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67 Un ascensor de 1500 kg se mueve hacia arriba y hacia abajo sobre un cable. Calcula la tensión en el cable para los siguientes casos:

AEl ascensor se mueve a una velocidad constante hacia arriba

BEl ascensor se mueve a una velocidad constante hacia abajo

C El ascensor se acelera hacia arriba a una velocidad constante de 1,2 m/s2.

D El ascensor se acelera hacia abajo a una velocidad constante de 1,2 m/s2.

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68 Una grúa acelera una carga de 175 kg hacia arriba. La tensión en el cable es de 2000 N. Encuentra la magnitud y la dirección de la aceleración del ascensor.

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69 Una mujer de 65 kg está dentro de un ascensor. Calcula su peso aparente para los siguientes casos:

AEl ascensor se mueve a una velocidad constante hacia arriba

BEl ascensor se mueve a una velocidad constante hacia abajo

C El ascensor acelera hacia arriba a una velocidad constante de 2,4 m/s2.

D El ascensor acelera hacia abajo a una velocidad constante de 2,4 m/s2.

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70 Un hombre de 800 n está parado sobre una balanza en un ascensor detenido. Cuando el ascensor comienza a moverse, la balanza muestra 650 N. Encuentra la magnitud y la dirección de la aceleración del ascensor.

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71 Un objeto de 56 kg está sujetado a una soga, que puede ser usada para mover la carga verticalmente.

A¿Cuál es la fuerza de tensión en la soga cuando el objeto se mueve a una velocidad constante hacia arriba?

B¿Cuál es la fuerza de tensión en la soga cuando el objeto acelera hacia abajo con una aceleración constante de 1,8 m/s2?

C¿Cuál es la fuerza de tensión en la soga cuando el objeto acelera hacia arriba con una aceleración constante de 1,8 m/s2?

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72 Una carga de 140 kg esta sujetado a una grúa, que mueve la carga verticalmente. Calcula la tensión en el cable para los siguientes casos:

A La carga se mueve hacia abajo a una velocidad constante.

B La carga acelera hacia abajo a una velocidad de 0,4 m/s2

C La carga acelera hacia arriba a una velocidad de 0,4 m/s2

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73 Un trabajador de 88 kg está parado sobre una balanza de baño dentro de un ascensor detenido. Cuando el ascensor comienza a moverse la balanza muestra 900 N. Encuentra la magnitud y la dirección de la aceleración del ascensor.

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74 Un cable en el cual hay una fuerza de tensión de 12500 N sostiene un ascensor. ¿Cuál es la magnitud y la dirección de la aceleración del ascensor si su masa total es de 1175 kg?

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75 Un tren con una masa de 25000 kg incrementa su velocidad de 10 m/s a 25 m/s en 20 segundos. Asume que la aceleración es constante y que no puedes obviar la fricción.

A Encuentra la aceleración del tren

B Encuentra la distancia recorrida durante estos 20 s

C Dibuja un diagrama de cuerpo libre para el tren

DEncuentra la fuerza neta promedio aplicada por la locomotora.

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76 Una motocicleta de 150 kg empieza desde una posición detenida y acelera a una velocidad constante a lo largo de una distancia de 350m. la fuerza aplicada es de 250 N y el coeficiente de fricción cinética es 0,03.

A

Dibuja un diagrama de cuerpo libre para la motocicleta mostrando las fuerzas aplicadas a escala. Al lado del diagrama muestra la dirección de la aceleración;

B Encuentra la fuerza neta aplicada a la motocicleta

C Encuentra la aceleración de la motocicleta;

D ¿Cuál es la velocidad al final de los 350 m?

E Encuentra el tiempo transcurrido de esta aceleración,

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77 ** Dos bloques con masas m1 = 400 g and m2 = 600 g, están conectadas por un cordel sobre una mesa sin fricción. Una fuerza F= 3,5 N es aplicada al bloque m2.

A

Dibuja un diagrama de cuerpo libre para cada bloque mostrando las fuerzas aplicadas a escala. Al lado de cada diagrama muestra la dirección de la aceleración de ese objeto.

B Encuentra la aceleración de cada objeto

CEncuentra la fuerza de tensión en el cordel entre los dos objetos.

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78 Dos cajas están ubicadas en una superficie horizontal sin fricción, como se muestra arriba. La caja A tiene una masa de 10 kg y la caja B tiene una masa de 16 kg. Una fuerza de 54 N está empujando la caja A.

A

Dibuja un diagrama de cuerpo libre para cada bloque mostrando las fuerzas aplicadas a escala. Al lado de cada diagrama muestra la dirección de la aceleración de ese objeto.

B Encuentra la aceleración del sistema de cajas

CEncuentra la fuerza de contacto que cada caja ejerce sobre la adyacente.

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79 Una carga de 12 kg cuelga de un extremo de una cuerda que pasa por una pequeña polea sin fricción. Un contrapeso de 15 kg está suspendido del otro extremo de la cuerda. El sistema está suelto del resto.

A

Dibuja un diagrama de cuerpo libre para cada bloque mostrando las fuerzas aplicadas a escala. Al lado de cada diagrama muestra la dirección de la aceleración de ese objeto.

B Encuentra la aceleración de cada masa

C ¿Cuál es la fuerza de tensión de la cuerda?

D¿Qué distancia se mueve la carga de 12 kg en los primeros 3 s?

E ¿Cuál es la velocidad de la masa de 15 kg al final de 5 s?

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80 Las masas de los bloques A y B son de 4,5 kg y 3,7 kg respectivamente. Los bloques están inicialmente detenidos y conectados por un cordel sin masa que pasa por una polea sin masa y sin fricción. El sistema está suelto del resto.

A

Dibuja un diagrama de cuerpo libre para cada bloque mostrando las fuerzas aplicadas a escala. Al lado de cada diagrama muestra la dirección esperada de la aceleración.

B ¿Cuál es la aceleración de los bloques?

C ¿Cuál es la fuerza de tensión en el cordel?

D ¿Cuán alto se moverá el bloque de 3,7 kg en los primeros 2,5 s?

E Encuentra la velocidad del bloque de 4,5 kg al final de los 5 segundo.

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81 Un bloque de 500 g está apoyado sobre una mesa horizontal. El coeficiente de fricción cinética entre el bloque y la superficie es 0,25. el bloque está conectado por un cordel sin masa a un segundo bloque de masa 300 g. El cordel pasa por una polea ligera sin fricción como se muestra arriba. El sistema está suelto del resto.

ADibuja un diagrama de cuerpo libre claramente rotulado para cada masa de 500 g y 300. Incluye todas las fuerzas y dibújalas en escala relativa. Dibuja la dirección esperada de la aceleración al lado de cada diagrama de cuerpo libre.

B Usa la Segunda Ley de Newton para escribir la ecuación para la masa de 500 g

C Usa la Segunda Ley de Newton para escribir la ecuación de la masa de 300 g

DEncuentra la aceleración del sistema resolviendo simultáneamente el sistema de dos ecuaciones.

E ¿Cuál es la fuerza de tensión en el cordel?

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82 An 800 g block lies on a horizontal tabletop. The friction between the table and the block is negligible. The block is connected by a massless string to the second block with a mass of 400 g. The string passes over a light frictionless pulley as shown above. The system is released from rest.

A Dibuja claramente y nombre el diagrama de cuerpo li bre para cada masa de 800 g y de 400 g. Incluye las fuerzas y dibújalos a escala. Dibuja la dirección de la aceleración esperada al lado de cad a diagrama.

B Usa la segundo ley de Newton para escribir una ecua ción para la masa de 800 g.

C Usa la segunda ley de Newton para escribir una ecua ción para la masa de 400 g.

D Encuentra la aceleración del sistema por simultáneam ente resolviendo el sistema de dos ecuaciones.

E Cual es la fuerza de tensión en la cuerda?

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83 ** Un cajón con una masa de 45 kg está suspendido de una cuerda sin masa que corre verticalmente hacia arriba sobre una ligera polea. El otro extremo de la cuerda está conectado a un cajón de 35 kg, que reposa sobre una mesa. Los coeficientes de fricción cinética y la fricción estática entre el cajón y la superficie es 0,3 y 0,5 respectivamente. Una fuerza aplica F empuja el cajón de 35 kg hacia la derecha.

A

En el primer caso, la fuerza aplicada es sólo suficiente para evitar que los cajones se deslicen. Dibuja diagramas de cuerpo libre claramente rotulados para cada cajón incluyendo las fuerzas dibujadas a escala.

B ¿Cuánta fuerza se necesitaría aplicar en el primer caso?

C

En el segundo caso, el cajón de 35 kg se desliza a la derecha con una velocidad constante. Dibuja diagramas de cuerpo libre claramente rotulados incluyendo las fuerzas dibujadas a escala.

D ¿Cuánta fuerza se necesitaría aplicar en el segundo caso?

E

En el tercer caso, el cajón de 35 kg se mueve a la derecha con una aceleración constante de 0,5 m/s2. Dibuja diagramas de cuerpo libre claramente rotulados para cada cajón incluyendo todas las fuerzas dibujadas a escala. En este ejemplo, dibuja la dirección de la aceleración al lado de cada diagrama.

F ¿Cuánta fuerza se necesitaría aplicar en el tercer caso?

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84 ** Un auto de 2000 kg viaja en línea recta en un camino horizontal. La relación entre la velocidad del auto y el tiempo están dados en el gráfico arriba.

A¿Cuál es la aceleración del auto durante los primeros 20 s?

B¿Cuál es la fuerza neta aplicada por el motor durante los primeros 20 s?

C ¿Cuál es la aceleración del auto desde 20 s a 40 s?

D¿Cuál es la fuerza neta aplicada por el motor durante este tiempo?

E ¿Cuál es la aceleración del auto desde 40 s a 50 s?

F¿Cuál es la fuerza neta aplicada por el motor durante este tiempo?

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85 ** Una motocicleta de 180 kg viaja en línea recta en un camino horizontal. La relación entre la velocidad de la motocicleta y el tiempo está dada en el gráfico arriba.

A ¿Cuál es la aceleración durante los primeros 5 s?

B ¿Cuál es la fuerza neta durante los primeros 5 s?

C ¿Cuál es la aceleración desde 5 s a 10 s?

D ¿Cuál es la fuerza neta desde 5 s a 10 s?

E ¿Cuál es la aceleración desde 10 s a 15 s?

F ¿Cuál es la fuerza neta desde 10 s a 15 s?

G ¿Cuál es la aceleración desde 15 s a 25 s?

H ¿Cuál es la fuerza neta desde 15 s a 25 s?

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