tarea #3_2015_pi_fs100 cap05

Gua de Trabajo #5 Dinmica 12-02-2015, I-2015 1

Universidad Nacional Autnoma de HondurasFacultad de CienciasEscuela de Fsica

Fsica General I FS-100

Nombre: __________________________ Cuenta: ___________________

Docente:______________ Seccin:_________ Fecha:________ # Lista:______

Instrucciones: Resuelva de forma clara y ordenada los problemas que se plantean a continuacin, todas las res-puestas deben estar justificadas por un procedimiento y encerradas con un recuadro en tinta, de lo contrario no tienederecho a reclamos.

#1 Dos objetos con masa M y m (M > m) se encuentran en una superficie sin friccin. Una fuerza F se aplica a my ste acelra el objeto con una aceleracin a. Si se aplica la misma fuerza al objeto ms grande;

a) Lo mover con mayor aceleracin.

b) Lo mover con menor aceleracin.

c) Lo mover con la misma aceleracin.

d) Lo mover slo si la fuerza F es mayor que algn valor mnimo.

e) Ninguna es correcta.

#2 Un objeto se mueve hacia el Norte. De esta escueta informacin podemos deducir:

a) Que sobre 1 acta una sola fuerza que se dirige al Norte.

b) Que sobre 1 opera una fuerza neta que se dirige al Norte.

c) Que sobre l actan varias fuerzas, pero que la ms grande debe dirigirse al Norte.

d) Nada sobre las fuerzas que operan sobre el objeto.

#3 Un objeto puede moverse libremente en una mesa, salvo que haya una fuerza constante de friccin que se opongaa su movimiento cuando se desplaza. Si una fuerza de 10.0 N tira de 1 la aceleracin ser 2.00 m/s2. Si unafuerza de 20.0 N lo hace su aceleracin ser 6.00 m/s2. Cul es la fuerza de friccin f?

a) 1.00 N

b) 3.33 N

c) 5.00 N

d) 10.0 N


#4 Un objeto puede moverse libremente en una mesa, salvo que haya una fuerza constante de friccin que se opongaa su movimiento cuando se desplaza. Si una fuerza de 10.0 N tira de 1 la aceleracin ser 2.00 m/s2. Si unafuerza de 20.0 N lo hace su aceleracin ser 6.00 m/s2. Cul es la masa del objeto?

a) 0.40 kg.

b) 2.50 kg.

c) 3.33 kg.

d) 5.00 kg.


Fs. r$ rr Coordinador Fsica General I (FS-100), UNAH


#5 Una bscula de resorte est sujeta a cuerdas en ambos extremos; las cuerdas cuelgan sobre poleas sin friccin yestn conectadas a pesas de 20 N como se ve en la figura. La lectura en la bscula se aproximar ms a:

a) 0 N

b) 10 N

c) 20 N

d) 40 N


#6 Una caja de madera est sobre una mesa. La fuerza normal en ella proveniente de la mesa es de 75 N. Unasegunda caja idntica se coloca arriba de la primera. La fuerza normal que en la primera ejerce la mesa:

a) Disminuir

b) Se mantendr en 75 N.

c) Aumentar a 150 N.

d) Aumentar a 300 N.


#7 Un pjaro de peso W est posado en el centro de un cable estirado de masa despreciable. En la mitad el cableforma un ngulo pequeo con la horizontal. Qu podemos concluir sobre la tensin T en el alambre?

a) T =W

b) T =W/2

c) 0 < T < W/2

d) W/2 < T < W

e) T > W

f) Ninguna es correcta.

#8 Usted puede sostener una caja contra una pared rugosa e impedir que resbale hacia abajo presionndola fuertede manera horizontal con su mano. Si s = 0.400 y w = 20.0 N, qu fuerza mnima F de su mano evitar quela caja se caiga?

a) 100 N

b) 80.0 N

c) 50.0 N

d) 20.0 N

e) 8.00 N

f) Ninguna es correcta.

#9 A un pequeo bloque de masa m se le da una rapidez inicial v0 hacia arriba sobre una rampa inclinada a unngulo con respecto a la horizontal. El bloque recorre una distancia d hacia arriba sobre la rampa y llega alreposo.

a) Determine una frmula para el coeficiente de friccin cintica entre el bloque y la rampa.

b) Qu puede usted decir acerca del valor del coeficiente de friccin esttica?


ManzanaresNota adhesivaPagina 133(PDF) ejercicio 25


#10 Un bloque de 4.00 kg se coloca sobre un bloque de 12.0 kg, que acelera a lo largo de una mesa horizontal cona = 5.20 m/s2. Sea k = s = .

a) Qu coeficiente de friccin mnimo entre los dos bloques impedir que el bloque de 4.00 kg se deslicerespecto del bloque de 12.0 kg?

b) Si tiene slo la mitad de ese valor mnimo, cul ser la aceleracin del bloque de 4.00 kg con respecto ala mesa?

c) Si tiene slo la mitad de ese valor mnimo, cul ser la aceleracin del bloque de 4.00 kg con respecto albloque de 12.0 kg?

d) Cul es la fuerza que debe aplicarse al bloque de 12.0 kg en a) y en b), suponiendo que la mesa no tienefriccin?

Estrategia para resolver problemas de la segunda ley de Newton

IDENTIFICAR los conceptos importantes: Es preciso usar la segunda ley de Newton al resolver cualquierproblema donde intervengan fuerzas que actan sobre un cuerpo con aceleracin. Identifique la incgnita,que suele ser una aceleracin o una fuerza. Si es otra cuestin, habr que identificar y usar otro concepto.Por ejemplo, suponga que le piden determinar con qu rapidez se est moviendo un trineo cuando llegaal pie de una loma. Ello implica que la incgnita es la velocidad final del trineo. Para obtenerla, primeronecesitar usar la segunda ley de Newton para calcular la aceleracin del trineo. Despus, tendr que usarlas relaciones para aceleracin constante de la seccin 2.4 y obtener la velocidad a partir de la aceleracin.

PLANTEAR el problema siguiendo estos pasos:

1. Haga un dibujo sencillo de la situacin. Identifique uno o ms cuerpos en movimiento, a los cualesaplicar la segunda ley de Newton.

2. Dibuje un diagrama de cuerpo libre para cada cuerpo identificado, que muestre todas las fuerzas queactan sobre el cuerpo. Recuerde que la aceleracin de un cuerpo depende de las fuerzas que actansobre l, no de las fuerzas que l ejerce sobre otros objetos. Adems, nunca incluya la cantidad m ~aen su diagrama de cuerpo libre; no es una fuerza!

3. Rotule cada fuerza con un smbolo algebraico para representar su magnitud. (Recuerde que las magni-tudes siempre son positivas. Los signos menos aparecern despus cuando se obtengan las componentesde las fuerzas. Por lo regular, una de las fuerzas ser el peso del cuerpo; suele ser mejor rotularlo comow = mg. Si se da el valor numrico para la masa, se podr calcular su peso.

4. Elija los ejes de coordenadas x y y para cada objeto y mustrelos explcitamente en cada diagramade cuerpo libre. No olvide indicar cul es la direccin positiva de cada eje. Si conoce la direccin dela aceleracin, las cosas normalmente se simplifican si se elige esa direccin como la direccin positivade uno de los ejes. Si en el problema intervienen dos o ms objetos y stos se aceleran en direccionesdistintas, se pueden usar distintos ejes para cada objeto. Identifique cualesquiera otras ecuaciones quepodra necesitar, adems de la segunda ley de Newton, (se requiere una ecuacin por cada incgnita).Por ejemplo, quiz necesite una o ms de las ecuaciones para movimiento con aceleracin constante. Siintervienen dos o ms cuerpos, podran existir relaciones entre sus movimientos; por ejemplo, cuandolos cuerpos estn unidos con una cuerda. Exprese todas esas relaciones en forma de ecuaciones querelacionan las aceleraciones de los distintos cuerpos.



EJECUTAR la solucin como sigue:

1. Para cada objeto, determine las componentes de las fuerzas a lo largo de cada eje de coordenadas.2. Para cada objeto, escriba una ecuacin aparte para cada componente de la segunda ley de Newton.3. Haga una lista de todas las cantidades conocidas y desconocidas, identificando las incgnitas.4. Compruebe que tenga la misma cantidad de ecuaciones como de incgnitas. Si le faltan ecuaciones,

retroceda al paso 5 de Plantear el problema. Si le sobran ecuaciones, tal vez haya una cantidaddesconocida que no se identific como tal.

5. Haga la parte fcil: los clculos! Despeje las ecuaciones para obtener las incgnitas.

EVALUAR la respuesta: Su respuesta tiene las unidades correctas? (En su caso, utilice la conversin1 N = 1 kg m/s2.) Tiene el signo algebraico adecuado? Si es posible, considere valores especficoso extremos, y compare los resultados con lo que esperaba intuitivamente. Pregntese: el resultado escongruente?


tarea #3_2015_pi_fs100 cap05

Documents