PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ ESTUDIOS GENERALES CIENCIAS FUNDAMENTOS DE FISICA Taller N° 5 Semestre académico 2017-1
Pregunta N° 1 Diga y justifique la verdad o falsedad de las siguientes proposiciones, con la ley de Newton apropiada para cada caso. a) Cuando un bloque frena, la aceleración tiene sentido contrario (dirección opuesta) a la fuerza resultante. b) Un cuerpo se mantiene en reposo debido a tres fuerzas que actúan sobre él, F1, F2 y F3, cuyos módulos son: 3 N, 4 N y 5 N respectivamente. Entonces, el módulo de la suma de las fuerzas F1 y F2 es 5 N. c) Si la fuerza resultante sobre un cuerpo cuerpo es constante, el cuerpo puede permanecer en reposo o velocidad constante. d) Dos cuerpos en contacto tienen fuerzas de acción y reacción de módulo igual, solo si están en reposo o con velocidad constante. e) Si la aceleración de un cuerpo es cero, entonces necesariamente no hay ninguna fuerza aplicada sobre ese cuerpo. Pregunta N° 2 Haga el DCL de cada bloque para un sistema de referencia con eje X horizontal y eje Y vertical (debe indicar el ángulo de las fuerzas con re speto a los ejes X o Y):
A. Una esfera de peso W es presionada por una fuerza F contra una cuña de superficies lisas, como se muestra en la figura. El lado B es horizontal.
B. Los bloques A y B, de masas m A y m B, son sujetos por cuerdas ideales, como se muestra en la figura. Se aplica una fuerza P horizontal sobre el bloque B. Las superficies son lisas y las cuerdas son paralelas al piso y el piso horizontal: C. Los bloques de masas m 1 y m2 están ligados por una cuerda ideal que pasa por dos poleas ideales, como se muestra en la figura. Todas las superficies son lisas y las cuerdas paralelas a las superficies.
D.
Los bloques rectangulares A y B, de masas mA y mB, se encuentran sobre una superficie horizontal lisa. Se aplica una fuerza F según la figura.
Pregunta N° 3
En la figura, un hombre jala la cuerda BC manteniéndola horizontal. La cuerda BD sostiene un balde de 40 N de peso quieto. Si la cuerda AB mide 6,5 m y el balde se encuentra a 0,5 m de distancia de la ventana 1, calcule la fuerza ejercida por el hombre para sostener el balde.
Pregunta N° 4
Una persona dentro de un ascensor está parada sobre una balanza. En la figura se muestra una persona de masa m = 60 kg dentro de un ascensor de masa “M”. El sistema conformado por el ascensor y la persona se someten a diferentes condiciones de movimiento. Determine el módulo de la fuerza normal de la balanza sobre la persona en cada caso: Caso A: la aceleración del ascensor e s constante, apunta hacia abajo y su módulo es 2 m/s2. Caso B: la velocidad del ascensor es constante, apunta hacia abajo y su módulo es 4 m/s. Caso C: la velocidad del ascensor es constante, apunta hacia arriba y su módulo es 4 m/ s. Caso D: la aceleración del ascensor e s constante, apunta hacia arriba y su módulo es 2m/s2.
Pregunta N° 5
Dos bloques están unidos por una cuerda ideal y se mueven sobre una superficie horizontal lisa debido a una fuerza F = 50 N, tal como se muestra en la figura. La cuerda es paralela a la supericie. La masa del bloque A es 4 Kg, y la masa del bloque B es 6 Kg. Determine: a) El D.C.L. para cada bloque. b) El módulo de la aceleración de los bloques. c) El módulo de la tensión en la cuerda.
Pregunta N° 6
Dos masas están conectadas mediante una cuerda ideal, que pasa por una polea ideal que cuelga del techo, como se muestra en la figura. Las masas inicialmente en reposo en la posición mostrada. Determine: a) El DCL de cada masa. b) El módulo de la aceleración de c ada masa y el valor de la tensión. c) La rapidez de la masa cuando está a punto de tocar el suelo. d) La rapidez de las masas cuando están a la misma altura del suelo.
Pregunta N° 7 Dos bloques rectangulares de masas 2 kg y 4 kg se encuentran sobre un plano inclinado liso de 30º. Se aplica una fuerza de 30 N paralela al plano inclinado, como se muestra en la figura. Determine: a) EL DLC de cada bloque. b) La aceleración de los bloques. c) La normal entre los bloques.
Pregunta N° 8
Dos bloques están ligados por una cuerda ideal que pasa por una polea ideal, como se muestra en la figura. Las cuerdas sobre los planos inclinados lisos son paralelas a estos. Determine: a) El DCL de cada bloque b) La tensión de la cuerda. c) El valor de la aceleración de las masas
Nota: Durante el taller no necesariamente se desarrollarán todos los problemas del presente.
