CURSO FISICA: DINAMICA ALBERT EINSTEIN

2014

1. Si la fuerza de reaccin entre los bloques mostrados en la figura, es de 50 N, y adems M1= 5M2. Determine la fuerza F. Desprecie la friccin.

) 100 ) 150 ) 200

) 250 ) 300

A N B N C N

D N E N

2. Las masas A y B de 4 kg y 1 kg, respectivamente cuelgan de

una polea sin rozamiento. Halle la tensin en la cuerda si el sistema se suelta desde el reposo.

) 8

) 12

) 16

) 20

) 30

A N

B N

C N

D N

E N

3. Sobre el piso liso se apoyan do cajones A y B de 4 kg y 2 kg,

respectivamente sobre los que acta las fuerzas constantes F1 = 40 N y F2 = 10 N. Despreciando el rozamiento, determine la fuerza que el cajn A ejerce sobre el cajn B.

) 5 ) 10 ) 15

) 20 ) 30

A N B N C N

D N E N

4. El bloque de 2,5 kg resbala sobre un piso horizontal rugoso cuyo coeficiente de friccin es k = 0,25, tal como se muestra en la figura. Determine la magnitud de la aceleracin del bloque si g = 10 m/s2.

2

2

2

2

2

) 2 /

) 4 /

) 6 /

) 8 /

) 9 /

A m s

B m s

C m s

D m s

E m s

5. El sistema se mueve en una superficie como se muestra en la figura. Si el bloque A de 3 kg es liso y el coeficiente de rozamiento cintico entre el bloque B de 2 kg y la superficie horizontal es B = 0,50. Determine: (a) la aceleracin de A y B

y (b) la magnitud de la fuerza de reaccin entre los bloques. (g = 10 m/s2)

6. Hallar el valor de la fuerza F necesaria para subir el bloque con una aceleracin de 9,8 m/s2. Considere que el peso del bloque es W = 50 N y g = 9,8 m/s2.

7. Se empuja un bloque de 25 kg hacia arriba por un plano inclinado con una fuerza horizontal F de 250 N como se muestra en la figura. El coeficiente de rozamiento cintico entre el bloque y el plano inclinado es k = 0,10. Determine la aceleracin del bloque. Considere que g = 10 m/s2.

2

2

2

2

2

) 0, 2 /

) 0, 4 /

) 0,5 /

) 0,6 /

) 0,7 /

A m s

B m s

C m s

D m s

E m s

8. Durante un ensayo de frenado un auto de 1200 kg con una velocidad de 90 km/h es detenido con una desaceleracin constante en una distancia de 50 m. Determine la fuerza de frenado.

) 2,5 ) 5,0 ) 7,5

) 10,0 / ) 12,5

A kN B kN C kN

D kNrad s E kN

9. Un bloque de masa m = 5 kg reposa sobre la superficie lisa de

un carrito unido a un dinammetro cuya lectura es cero cuando el sistema se encuentra en reposo. Determine la aceleracin del carro cuando el dinammetro lee 18 N

2 2 2

2 2

) 2,6 / ) 3,6 / ) 4,6 /

) 5,6 / ) 6,6 /

A m s B m s C m s

D m s E m s

10. Un objeto de masa m = 0,5 kg es suspendido del techo de un camin. Cuando se acelera al camin el hilo forma un ngulo

. Determine la aceleracin del camin a fin de

cumplir con lo establecido

2

2

2

2

2

) 2,5 /

) 5,0 /

) 7,5 /

) 12,5 /

) 2, 25 /

A m s

B m s

C m s

D m s

E m s

11. Despreciando la friccin, calcule si cuando

traslada el sistema mostrado sin resbalar m sobre M. Se sabe que M = 3 kg y m = 1 kg. (g = 10 m/s2).

) 30

) 37

) 45

) 53

) 60

A

B

C

D

E

12. Despreciando la friccin, determine la aceleracin de los bloque y la tensin T. Use g = 10 m/s2

2 2

2

2 2

) 5 / ,5 ) 5 / ,10

) 10 / ,5

) 15 / ,10 ) 25 / ,15

A m s N B m s N

C m s N

D m s N E m s N

13. Encuentre la aceleracin de los bloques que deslizan sobre el

plano inclinado rugoso

14. Una caja de 3 kg descansa sobre un carro de 5 kg, siendo el

coeficiente de rozamiento esttico entre ambos 0,20. Con la

condicin de que la caja no deslice sobre el carro. Determine el mximo valor de la magnitud de P. g = 10 m/s2.

) 10 ) 16 ) 30 ) 80 ) 100A N B N C N D N E N Una caja de 100

kg descansa sobre el suelo de un ascensor. Determine la magnitud de la fuerza que la caja ejerce sobre el suelo cuando: (a) arranca hacia arriba con una aceleracin de 3 m/ ; (b) arranca hacia abajo con una aceleracin de 2

m/ . ( )

15. Determine el mdulo de la fuerza horizontal F de modo que

el bloque B de 1 kg no deslice sobre la cua A de 5 kg. Considere que = 45.

) 20

) 40

) 60

) 80

) 100

A N

B N

C N

D N

E N

16. Los bloques mostrados se liberan desde el reposo. Sabiendo que el coeficiente de friccin cintica entre el bloque de 5 N y la superficie horizontal es k = 0,20. determine: (a) la tensin en el cable, (b) la rapidez del bloque de 10 N dos segundos despus de que se le liber desde el reposo.

) 2 , 6 /

) 4 ,12 /

) 6 ,6 /

) 4 ,4 /

) 8 ,4 /

A N m s

B N m s

C N m s

D N m s

E N m s

17. El disco mostrado rota con rapidez angular constante como se muestra en la figura. Determine la mxima rapidez angular que puede adquirir el disco de manera que el bloque de 2 kg situado a una distancia r = 25 cm, no deslice sobre el disco. Considere que el coeficiente de rozamiento esttico entre el bloque y el disco es S = 0,625. Considere que g = 10 m/s2.

) 1 /

) 3 /

) 5 /

) 7 /

) 9 /

A rad s

B rad s

C rad s

D rad s

E rad s

18. Cuando la esfera de 5 kg liberada en A pasa por la posicin

mostrada en la figura. Si la fuerza que ejerce la superficie lisa sobre la esfera es 60 N. Determine la magnitud de la aceleracin total en dicha posicin. Considere que = 37 y g = 10 m/s2.

2

2

2

2

2

) 6 /

) 8 /

) 10 /

) 3 /

) 9 /

A m s

B m s

C m s

D m s

E m s

19. Un automvil se desplaza sobre un puente circular de 180 m de radio. Halle la velocidad del auto, sabiendo, que cuando pasa por la parte ms alta del puente la reaccin normal sobre el auto es el 50% de su peso. Considere que g = 10 m/s2.

) 15 / ) 30 / ) 60 /

) 10 / ) 20 /

A m s B m s C m s

D m s E m s

20. Si la esfera de 10 kg tiene una velocidad de 3 m/s cuando

pasa por A de un plano vertical. Determine: (a) la tensin en el cable en dicha posicin y (b) el incremento de la rapidez de la esfera en dicha posicin. Considere que g = 10 m/s2.

2

2

2

2

2

) 120 , 6 /

) 140 , 8 /

) 100 , 6 /

) 140 , 6 /

) 80 , 4 /

A N m s

B N m s

C N m s

D N m s

E N m s

21. Un bloque se mantiene contra la pared vertical del depsito cilndrico giratorio de radio r = 10 m. Si el coeficiente de rozamiento esttico es s = 0,25. Determine la velocidad angular de giro para que el objeto no resbale por la pared. Considere que g = 10 m/s2.

) 1 /

) 2 /

) 3 /

) 4 /

) 5 /

A rad s

B rad s

C rad s

D rad s

E rad s

22. Un carro viaja a 30 m/s cuando se encuentra sobre la cima de una carretera. El coeficiente de friccin entre las llantas y la

pista es y el radio de curvatura es 200 m. Si el

conductor aplica los frenos y el carro desliza. Cul es la

desaceleracin resultante tangente a la trayectoria?

2 2 2

2 2

) 2,4 / ) 4,4 / ) 6,2 /

) 7,4 / ) 8,3 /

A m s B m s C m s

D m s E m s

23. Una masa de 2 kg se hace girar en un plano horizontal determinar la mxima velocidad angular a la que puede girar si la cuerda tiene 90 cm de longitud y 180 N de tensin de rotura.

) 5 /

) 10 /

) 15 /

) 20 /

) 30 /

A rad s

B rad s

C rad s

D rad s

E rad s

24. El bloque B de 2 kg y el cilindro A de 15 kg estn conectados

por un cable que pasa a travs de un orificio en el centro de la mesa liza. Si el bloque viaja a lo largo de una trayectoria circular de radio r = 1,5 m. Determine la rapidez angular del bloque. Considere que g = 10 m/s2.

) 5 2 /

) 3 2 /

) 2 2 /

) 4 5 /

) 3 3 /

A rad s

B rad s

C rad s

D rad s

E rad s

25. Si el coeficiente de rozamiento esttico entre la superficie

cnica y el bloque es . Determine la mnima

velocidad angular que debe tener el cono para que el bloque no deslice hacia arriba. Considere que g = 10 m/s2.

) 20 / 3 /

) 40 / 3 /

) 25 / 3 /

) 10 / 3 /

) 5 / 3 /

A rad s

B rad s

C rad s

D rad s

E rad s

26. Un pequeo bloque de 2,5 kg de masa descansa sobre una

plataforma circular unido a un resorte cuya constante es k = 1300 N/m cuya longitud sin deformar es l0 = 0,6 m. Considerando que la plataforma se encuentra girando alrededor de su eje vertical con una velocidad angular de

= 60 rpm y despreciando el rozamiento entre el bloque y la plataforma. Determine el alargamiento del resorte.

Considere que 2 =10 y g = 10 m/s2.

) 5

) 4

) 3

) 2

) 1

A cm

B cm

C cm

D cm

E cm

27. Una esfera de 1 kg se suelta en el punto A. Si al pasar por la posicin B el dinammetro indica 25 N. Determine el mdulo de la aceleracin centrpeta en dicha posicin.

2

2

2

2

2

) 5 /

) 10 /

) 15 /

) 20 /

) 25 /

A m s

B m s

C m s

D m s

E m s

28. Un piloto pesa 90 kg se encuentra viajando a una velocidad constante de 540 km/h. Determine la fuerza normal que el ejerce sobre la base plana del asiento cuando se encuentra en A y B.

) 2,6 ;1

) 1,2 ;1,4

) 1,6 ;0,8

) 1,5 ;1,7

) 2,4 ;1,8

A kN kN

B kN kN

C kN kN

D kN kN

E kN kN

29. Una esfera de 2,5 kg de masa gira en un plano horizontal

como se muestra en la figura. Si el ngulo = 37 y L = 2 m. Determine la magnitud de la velocidad lineal de la esfera. Considere que g = 10 m/s2.

) 1,5 /

) 2,5 /

) 5 /

) 7,5 /

) 10 /

A m s

B m s

C m s

D m s

E m s

30. Determine la tensin en la cuerda horizontal de 5 m de longitud. Si la esfera est girando con = 2 rad/s.) (g = 10 m/s2.

31. En la figura, el sistema varilla de masa despreciable ms dos

esferas, gira con velocidad angular constante. Si el dinammetro ideal indica 40 N. Determine dicha rapidez. Desprecie la friccin.

) 2 /

) 4 /

) 6 /

) 8 /

) 10 /

A rad s

B rad s

C rad s

D rad s

E rad s

32. Un disco se encuentra rotando con un perodo de segundos, notndose que el pequeo bloque de masa m est a punto de deslizar sobre el disco. Si el coeficiente de

rozamiento entre el disco y el bloque es S = 0,40. Determine la distancia R entre el eje y la ubicacin del bloque

33. Halle la velocidad angular mnima a la cual debe girar el sistema para que el bloque se encuentre a punto de despegar del plano inclinado. (g = 10 m/s2).

34. Un automvil se desplaza por una pista horizontal de 200 m de radio. Con

qu rapidez mxima se puede desplazar dicho auto en dicha pista?. El coeficiente de rozamiento entre la pista y los neumticos es s = 0,80. (g = 10 m/s2).

) 20 /

) 30 /

) 40 /

) 50 /

) 10 /

A m s

B m s

C m s

D m s

E m s

35. ABC es una cuerda inextensible que pasa a travs de una

argolla lisa adherida a la esferita m en B, como se muestra en

la figura. Si el radio de la trayectoria circular es de 20 cm.

Determine la rapidez angular de dicha esferita. g = 10 m/s2.

) 2 5 /

) 5 2 /

) 3 3 /

) 5 3 /

) 8 2 /

A rad s

B rad s

C rad s

D rad s

E rad s

36. El saco de 4 kg unido al cable inextensible de longitud l = 1

m de longitud es soltado en la posicin A, al pasar por la

posicin B la tensin en el cable es T = 40 N y = 37. Cul

es la rapidez del saco al pasar por B?. Use g = 10 m/s2.

) 1 /

) 2 /

) 3 /

) 4 /

) 5 /

A m s

B m s

C m s

D m s

E m s

37. La barra circular lisa rota con una velocidad angular constante 0 alrededor del eje vertical AB. Si R = 50/12 m y = 53 y el collar permanece en reposo respecto a la barra circular. Determine la rapidez angular 0. Use g = 10 m/s2.

) 1 /

) 2 /

) 3 /

) 5 /

) 8 /

A rad s

B rad s

C rad s

D rad s

E rad s

38. Con una velocidad de 20 m/s, un automvil entra en una

curva que tiene una inclinacin con respecto a la horizontal (peralte), si el radio de curvatura es de r = 30 m. Determine el mnimo ngulo de inclinacin de tal manera que el auto no salga de la carretera. Desprecie la friccin y considere que g = 10 m/s2.

) 53 ) 37 ) 45 ) 15 ) 8A B C D E

39. Determine la aceleracin vertical del cilindro de 60 lb en cada

uno de los casos que se muestra.

40. Determine la tensin P en el cable para darle al bloque de

100 lb una aceleracin constante hacia arriba de

sobre el plano inclinado.

41. Las masas de los cuerpos A y B son 30 kg y 5 kg,

respectivamente. Si el coeficiente de friccin entre el cuerpo A y la superficie horizontal es k = 0,20. Determine la magnitud de la fuerza F que causa una aceleracin del sistema de tal manera que la cuerda que sostiene al cuerpo B forma un ngulo constante de = 37.

42. El bloque A de 2 kg se desliza a la derecha con una

aceleracin cuyo mdulo es de . Despreciando

la friccin y el peso de la polea . Determine la magnitud de la

fuerza de tensin en la cuerda mayor. ( )

43. Determine la aceleracin del sistema y la tensin en cada

cable. El plano inclinado es liso y el coeficiente de friccin entre el bloque C y la superficie horizontal es k = 0,20

44. Los bloques A y B de 1000 N y 400 N, se encuentran

conectados por cables de masa despreciable. Determine: (a) la aceleracin de cada bloque y (b) la tensin en la cuerda

45. Si al bloque A se le aplica una fuerza horizontal P = 10 lb.

Despreciando la friccin, determine la aceleracin del bloque B.

46. El bloque B reposo sobre una superficie lisa. Si los

coeficientes de friccin esttica y cintica entre A y B son y , respectivamente. Determine la

aceleracin de cada bloque cuando la fuerza P = 6 lb.

47. El collar S de 2 kg tiene un ajuste flojo con la barra inclinada

cuyo coeficiente de friccin esttica es s = 0,20. Si el carrete se encuentra a 0,25 m de A. Determine la rapidez angular mnima a la cual debe girar el sistema para que el collar no deslice hacia abajo respecto a la barra inclinada. (g = 10 m/s2).