MDS2 InterC1 2012-Guia 3

UFG MDS2 GUIA DE EJERCICIOS 3: SEGUNDA LEY DE NEWTON Indicaciones: Resolver los ejercicios, dejando constancia de todo el procedimiento realizado, incluyendo los Diagramas de cuerpo libre y cinético. 1. Se aplica una fuerza de 100 N a un bloque cuyo peso es de 125 N, según se indica en la figura. Sean x = 0 y v = 0 cuando t = 0 y determínese la velocidad y el desplazamiento desplazamiento del bloque en t = 15 s, si ; a. El plano inclinado que que soporta al bloque fuese fuese liso. b. El coeficiente de rozamiento cinético µ k  entre el plano y el bloque valiese 0.25

2. Cada caja de la figura pesa 50 lb y se puede ignorar la fricción. Si las cajas empiezan a moverse del reposo en t = 0, determine la magnitud de sus velocidades y la distancia que se han movido desde su posición inicial en t = 1s.

3. Un esquiador de 700 N esta descendiendo una pendiente de 25°. En el instante mostrado, se está moviendo a 20 m/s. El coeficiente cinético de la fricción entre sus skies y la nieve es µ k  = 0.08. La fuerza de arrastre aerodinámica ejerce una 2 resistencia sobre él, de magnitud 0.015v , donde v es la magnitud de su velocidad. Si no hace ningún intento por chequear su velocidad, ¿cuánto le tomará incrementar su velocidad a 60 m/s?

R/ 

UFG MDS2 4. La vagoneta viaja a 20 km/h cuando el acoplamiento del remolque en A falla. Si la masa del remolque es de 250 kg y recorre 45 m, antes de detenerse, determine la fuerza horizontal constante F creada por la fricción de rodamiento que hace que el remolque se detenga.

5. Los dos bloques que se muestran en la figura se encuentran originalmente en reposo. Si se desprecian las masas de las poleas y el efecto de fricción en éstas y se supone que los componentes de fricción entre el bloque A y la superficie horizontal son µ s = o.25 y µ k  = 0.20, determine a) la aceleración de cada bloque, b) la tensión en el cable.

6. El plano inclinado de la figura, tiene una longitud de 6 m y se utiliza para bajar cajas de la calle al sótano de un almacén. El coeficiente de rozamiento cinético µ k  entre caja y plano vale 0.25. El coeficiente de rozamiento cinético entre µ k  entre caja y suelo del sótano vale 0.40. Si a una caja que pesa 150 N se le da una velocidad inicial de 3 m/s en lo alto del plano inclinado, determinar: a. La velocidad de la caja cuando abandone el plano inclinado. b. La distancia que recorre la caja por el suelo del sótano después de abandonar el plano inclinado.

UFG MDS2 7. La masa de cada una de las cajas mostradas es de 14 kg. Un segundo después de soltarlas desde el reposo, se han movido a 0.3 m de su posición inicial. ¿Cuál es el coeficiente de fricción cinética entre las cajas y la superficie?

8. Un resorte con longitud no alargada de 2 pies, tiene un extremo unido a la bola de 10 lb. Determine el ángulo θ del resorte si la bola tiene una una rapidez de 6 pies/s tangente a la trayectoria circular horizontal.

9. En una pista de carreras, cierta curva tiene un radio de 200 m y velocidad máxima de 180 km/h. Si un auto de carreras comienza a derrapar sobre la curva cuando viaja a una velocidad de 320 km/h, determine a) el ángulo de peralte θ, b) el coeficiente de fricción estática entre las llantas y la pista bajo las condiciones prevalecientes, c) la velocidad mínima a la cual el mismo automóvil podría pasar la curva sin dificultades.

UFG MDS2

10. Una esfera de masa 3 kg, está soportada por una varilla de masa despreciable y un hilo, según se indica en la figura. Determinar la tensión T de la varill a. a. Cuando la esfera se halla en la posición representada en la figura. b. Inmediatamente después después de cortar el hilo. c. Cuando la esfera pasa por su posición mas baja.