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Física
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Ejercicios de Sistema de Unidades de MedidaDescripción completa
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Descripción: FISICA
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FISICA - SECUNDARIADescripción completa
Descripción: preguntas fisica
4. Resuelve los siguientes problemas: a) Dos bloques de masas m1=6 kg y m2=4 kg están sobre una mesa lisa ligados por una !uerda. "l !uerpo de masa m2 es empu#ado por una $uer%a de 2&'. (al!ular la a!elera!in de los bloques y la tensin de la !uerda que une los bloques.
Diagramas:
m1=6 kg m2=4 kg F =20 N m=m1 + m 2 ⇒ m =6 kg + 4 kg m=10 kg
⇒
∑ F =m X a 1kgxm 2
s 20 N ∗( ∗( 1 N F a = ⇒ a= 10 kg m
a =2
m s
2
)
Tension=T
T =m 1 X a ⇒ T =6 kg X 2
m s
T =12 N
b). *n bloque se desli%a sobre un plano in!linado liso !on a!elera!in de 6.4 m+s. ,ue ángulo $orma el plano !on la -ori%ontal Diagrama.
∑ F =m X a ϕ g sin ¿ m X a =m X ¿
ϕ =sin
−1 a
g
− 1 6.4
⇒ ϕ= sin
9.8
ϕ =¿
!). *n !uerpo de 6 kg de masa parte del reposo en el punto más ba#o de un plano in!linado sin ro%amiento que $orma un ángulo de /&0 !on la -ori%ontal y tiene una longitud de m. l!an%a el punto más alto a los 12 segundos. ,ue $uer%a e3terior paralela al plano se -a e#er!ido sobre el !uerpo
Diagrama de uer%as
masa=6 kg θ=30 ° distancia recorrida=8 metros tiempo =12 segundos
a=
distanciarecorrida 8m ⇒ a= tiempo 12 s
a =0.66
m s
∑ F =m X a m X a=masa X Gravedad X componente horizontal− F EXT
(
∗
6 kg 0.66
(
⇒ F EXT =
m s
2
)
m
=( 6 kg X X sen 30 ° )− F EXT s
m
6 kg X
2
X sen 30 ° 2 s
)(
−6
kg ∗m 2
s
)
F EXT =25.4 N
d). De una !uerda que pasa a trav5s de una polea penden dos !uerpos de 6& g y 1&& g (al!ular la a!elera!in de los !uerpos y la tensin de la !uerda.
m1=60 kg y m2=100 kg
Diagrama de uer%as
∑ F
=m X a
cuerpo 1
m1 X a =T − P1
∑ F
cuerpo 2
=m X a
m2 X a =−T + P2 Sistema de ecuacionesde 2 x 2, el cualresolvemos sumando lasecuaciones m1 X a =T − P1 m2 X a =−T + P2 m1 X a + m2 X a =T − P1−T + P 2 !espe"amos laaceleracion
a=
− P + P ⇒ donde m = 60 kg y m =100 kg m +m 1
2
1
1
(
P1=
a=
2
2
∗
60 kg 9.8
m s
2
)
=588 N y P = 2
(
∗
100 kg 9.8
m s
2
)=
980 N
−588 N + 980 N 60 kg + 100 kg
a =2.45
m 2
s
#eemplazamos en cual$uier ecuacion y determinamosel valor de T m1 X a =T − P1 T =¿ 7 m1 X a ¿+ P 1 ⇒ T =¿ 7 60 X 2.45 ¿+ 588 T =735 N
e). Dos masas de 8Kg, están ligadas por una cuerda como lo indica la fgura. La mesa esta pulida y la polea no presentan rozamiento. Calcular la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda.
Diagramas de $uer%as o de !uerpo libre.
∑ F
=m X a
cuerpo 1
m1 X a =T
∑ F
cuerpo 2
=m X a
m2 X a = P2−T #eemplazamos el valor de T en laecuacion del cuerpo 2. m2 X a = P2−m1 X a !espe"amos laaceleracion
a=
P2 m 1 +m 2
% donde P2= m2 X g
( 8 kg X 9.8 a=
m
s 8 kg + 8 kg
2
)
a =4.9
m s
2
#eemplazamos el valor de la aceleracion para dterminar T
m1 X a =T ⇒ T = 8 kg X 4.9
m s
2
T =39.2 N
). Dos masas m1 !"#g y m$8"#g están ligadas por una cuerda como se ilustra en la fgura. %l plano inclinado y la polea carecen de rozamiento. Calcular la aceleración de las masas y la tensión de la cuerda. %l plano inclinado orma un &ngulo de '"( con la orizontal.
m1=40 kg m2=80 kg
Diagramas de cuerpo li*re.
∑ F
=m X a
cuerpo 1
m1 X a =T − P1
∑ F
cuerpo 2
=m X a
m2 X a = P x 2−T Sumamos las ecuacionesde sumatoria del cuerpo1 y 2 m1 X a + m2 X a =T − P1+ P x 2−T a ( m1 + m2) =− P1+( m2 X g X sen 60 ° )
¿
m (¿¿ 1 X g )+(m2 X g X sen 60 ° )
( m +m ) 1
2
a=¿ m
m
¿ (40 kg X 9.8 )+( 80 kg X 9.8 X sen 60 ° ) 2
s
a=
a =8.9
s
2
( 40 kg + 80 kg ) m 2
s
#eemplazamos el valor de la aceleracion para calcular T m1 X a =T − P1
T =m 1 X a + P 1 ⇒ T =( 40 kg X 8.9
m s
2
m
+ 80 kg X 9.8 ) 2
s
T =1140 N
g). Dos masas m1 $" #g y m$+" #g descansan so*re una mesa orizontal sin rozamiento se aplica una uerza de " - so*re la masa m1. Calcular
La aceleración de las masas, la uerza resultante so*re la masa m1, la uerza resultante so*re la masa m$ t la uerza de contacto entre las dos.
Fuerza= &asa X 'celeracion F 50 N a = ⇒ a= m 20 kg + 30 kg
a =1
m s
2
#ealizamos !iagramas a cada cuerpo
∑ F
cuerpo 1
=m X a
F = F 1 + F 2
=¿ 50 F =m X a + m X a ⇒ F ¿ 2
2
1
2
∑ F
=m X a
cuerpo 2
F = F 1 + F 2
=¿ 7 0 F =50 N + 20 N F ¿ 3
3
). Dos *lo/ues de masa m11' #g y m$$" #g deslizan so*re planos inclinados sin rozamiento. Calcular la aceleración de las masas y la tensión de la cuerda.
m1=16 kg m2=20 kg
∑ F
cuerpo 1
=m X a
m1 X a =T − P x 1
∑ F
cuerpo 2
=m X a
m2 X a = P x 2−T Sumamoslas ecuacionesde sumatoria del cuerpo 1 y 2
m1 X a + m2 X a =T − P x 1 + P x 2−T a ( m1 + m2) = P x 2− P x 1 a ( m1 + m2) =( m1 X g X sen θ ) −( m2 X g X sen( )
a
( =
16 kg X 9.8
a =0.357
m s
X sen 45 ° 2
)(
m
− 20 kg X 9.8 X sen 30 ° 2
s
)
( 16 kg +20 kg ) m 2
s
2. 1. !ontinua!in se representan !iertas situa!iones $8si!as. Dibu#a en !ada !aso las $uer%as que a!t9an sobre el !uerpo !onsiderado. a). (uerpo -alando sobre un plano in!linado.
b). asa os!ilante en un p5ndulo !ni!o.
!). ;ersona sobre un as!ensor que as!iende.
d).
2. "n los siguientes dibu#os se representan sistemas de !uerpos ligados. Dibu#a sobre !ada !uerpo las $uer%as que a!t9an. a). Dos masas ligadas por una !uerda que pasa a trav5s de una polea. b). *n !uerpo sobre un plano in!linado ligado a otro que está su spendido.
(). istema de !uerpos ligados por medio de !uerdas.
d). istema de !uerpos ligados por medio de !uerdas.