GUÍA 3 FÍSICA 2°A, B, C, D, E DINÁMICA FUERZA...Respuesta: el cuerpo pesa en el sistema técnico...

Colegio Chile

Departamento de Física-Matemática

Prof. Mario Astorga Rivera

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GUÍA 3 FÍSICA 2°A, B, C, D, E

DINÁMICA

La dinámica es la parte de la mecánica que estudia conjuntamente el movimiento y las fuerzas que

lo originan.

FUERZA

La influencia de las partes que intervienen del medio ambiente se expresa en términos del

concepto de fuerza que los cuerpos vecinos ejercen sobre una partícula u otro cuerpo.

Cuando una persona tira de un objeto, o lo empuja está ejerciendo una fuerza sobre él; el motor

de un vehículo ejerce una fuerza que, mediante un mecanismo complicado, se transmite a las

ruedas que al girar hacen que el móvil se desplace. Hay fuerzas que actúan a distancia sin que

haya contacto directo entre los cuerpos, como la fuerza gravitacional que el Sol ejerce a la Tierra,

o que la Tierra atrae a un objeto que cae de cierta altura; también la fuerza eléctrica entre las

cargas actúa a distancia, por ejemplo, los electrones permanecen en el átomo debido a la fuerza

eléctrica que les ejercen los protones desde el núcleo.

Una fuerza tiene magnitud, dirección y sentido, es decir, la fuerza es una magnitud física

vectorial. La magnitud del vector también recibe el nombre de módulo o valor absoluto.

No es lo mismo decir magnitud física como la temperatura, la presión o la fuerza, que magnitud

del vector, la cual se refiere al tamaño o intensidad del vector que puede representar a una

magnitud física como la fuerza, velocidad o desplazamiento.

La dirección y sentido es importante considerar, por ejemplo, al remar en un bote a favor de la

corriente de un rio resulta más rápido que remar en contra. La fuerza del río puede acelerar o

frenar el movimiento dependiendo del sentido en que se aplique.

La fuerza resultante ejercida sobre un cuerpo cambia su velocidad, si ésta no cambia se debe a que

la fuera resultante es nula o simplemente no hay ninguna fuerza sobre el cuerpo, el cual

permanece en reposo o se mueve en línea recta con rapidez constante. Este hecho se enmarca en

la primera ley de Newton.

Propiedades de las Fuerzas:

La dirección y el sentido en que se apliquen las fuerzas sobre un cuerpo determinan como

se mueve. Por ejemplo, si la fuerza resultante se ejerce a favor del movimiento, el cuerpo aumenta

su velocidad; si se aplica en contra del movimiento, la velocidad del cuerpo disminuye. Cuando la

fuerza resultante o neta se ejerce perpendicularmente al movimiento, el cuerpo gira en torno a un

eje, como la Luna alrededor de la Tierra. Sobre el satélite, la Tierra ejerce una fuerza centrípeta.

Para un cuerpo con determinada masa, mientras mayor sea la magnitud de una fuerza sobre el

cuerpo, mayor será el cambio en la magnitud de la velocidad, aumentando o disminuyendo en

cada segundo, dependiendo si la fuerza se dirige a favor o en contra del movimiento; o también, el

giro será cada vez más pronunciado, es decir con más curvatura, cuando la fuerza sea

perpendicular al movimiento.

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Resumiendo: una fuerza es una magnitud vectorial que actúa sobre un cuerpo debido a la

interacción con otro cuerpo.

La unidad de la fuerza es el Newton (N), en el sistema internacional de medida (SI).

TIPOS DE FUERZA

1) Peso o fuerza de gravedad �⃗⃗� : esta fuerza se debe a la atracción que la Tierra ejerce sobre los

cuerpos, viene dada por

𝑃 = 𝑚 ∙ 𝑔

P es el peso del cuerpo, se mide en N

m es la masa del cuerpo, se mide en Kg

g es la aceleración de la gravedad, se mide en m/s2

Ejemplo 1:

Si la masa de un cuerpo es de 20 Kg, ¿cuál es su peso?

Respuesta: considerando que la aceleración de la gravedad es g = 9,8 m/s2 , tenemos que el peso

es 𝑃 = 𝑚 ∙ 𝑔 = 20 ∙ 9,8 = 19,6 𝑚/𝑠2

𝑃 = 19,6𝑚

𝑠2

Una confusión frecuente: La unidad de medida en el SI que se utiliza actualmente para medir la

fuerza es el Newton, pero anteriormente se utilizaba el Kilogramo fuerza (Kgf) que aún se usa mucho

para cálculos técnicos de ingeniería y forma parte del sistema técnico de unidades.

Un Kilogramo fuerza (Kgf): es el peso del kilogramo prototipo, al nivel del mar y a 45° de latitud. La

masa de este cuerpo patrón es de un Kilogramo masa en el SI.

Un cuerpo de masa 1 Kg pesa 1 Kgf por definición.

Para convertir 1 Kgf a Newton se debe utilizar la definición de peso 𝑃 = 𝑚 ∙ 𝑔

m es de 1 Kg, g es la aceleración de la gravedad, en la superficie de la Tierra es aproximadamente

9,8 m/s2.

𝑃 = 1𝑘𝑔 ∙ 9,8𝑚/𝑠2 = 9,8 N

Un cuerpo que pesa 1 Kgf , pesa 9,8 N

Se deduce que 1𝑁 = 1𝑘𝑔 ∙𝑚

𝑠2

Importante, el peso y la masa son conceptos muy diferentes, la masa tiene que ver con la cantidad

de materia, en cambio el peso es una fuerza. El peso de un cuerpo es ligeramente diferente en

distintos lugares de la Tierra y en la Luna es como 6 veces menor, por ejemplo, una persona que

pesa 60 Kgf en la Tierra, en la Luna pesaría aproximadamente 10 kgf.

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Ejemplo 2: se sabe que la aceleración de la gravedad es de 1,6 m/s2 ¿cuánto pesa en la Luna una

persona que pesa en la Tierra 60 Kg?

Respuesta: la persona pesa 60 Kgf (kilogramo fuerza) en el sistema técnico de ingeniería. Por lo

tanto, su masa también es 60 Kg en el sistema internacional (SI). Así que el peso en Newton en la

luna, aplicando la fórmula es 𝑃 = 𝑚 ∙ 𝑔 = 60 ∙ 1,6 = 96 𝑁

Para llevar 96 N a Kilogramo fuerza se puede aplicar regla de tres.

9,8 N………………………… 1 Kgf

96 N…………………………. X

𝑋 =96∙1

9,8= 9,796 Kgf

La persona en la Tierra pesa 60 kgf y en la Luna pesa 9,796 Kgf

2) Fuerza Normal (�⃗⃗� ): es la fuerza que ejerce una superficie cualquiera sobre un cuerpo.

Siempre actúa perpendicular a la superficie.

3) Tensión ( �⃗⃗� ): es la fuerza que ejerce una cuerda sobre un cuerpo (las cuerdas se consideran

ideales, es decir, se desprecia su masa y son inextensibles).

Ejemplo 3: un cuerpo cuelga del techo, si el peso es de 70 Kg calcule la tensión en Newton.

Respuesta: el cuerpo pesa en el sistema técnico 70 Kgf y por definición, corresponde a una masa

de 70 Kg.

Por lo tanto, el peso en Newton se obtiene de: 𝑃 = 𝑚 ∙ 𝑔 = 70 ∙ 9,8 = 686 𝑁.

Como el peso es 686 N, entonces la tensión también debe ser de 686 N, para que el cuerpo

suspendido esté en equilibrio.

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4) Fuerza de fricción o de rozamiento: supongamos un cuerpo que está en reposo sobre una

mesa horizontal. Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo se anulan entre ellas, de lo contrario el

cuerpo se movería, es decir la suma vectorial de estas fuerzas tiene que ser igual a cero. El peso

del cuerpo se anula con la fuerza normal, ejercida por la superficie de la mesa que actúa en

sentido contrario y en una misma línea de acción. Ahora si una persona empuja o tira del bloque

horizontalmente, con una fuerza 𝐹 , pero el cuerpo continúa sin moverse, esto quiere decir que

hay otra fuerza también horizontal que impide el movimiento del cuerpo y que actúa en sentido

opuesto a 𝐹 , de modo que se establece un equilibrio de fuerzas. Esta fuerza que se opone al

movimiento se conoce como fuerza de rozamiento y la ejerce la superficie de la mesa en contacto

con el cuerpo paralela a la superficie. Ambas superficies en contacto, de la mesa y del cuerpo se

ejercen fuerzas de rozamiento mutuamente y en sentidos opuestos, sin embargo, en este análisis

no se considera el rozamiento ejercido por el cuerpo sobre la mesa, sino que debemos considerar

todas las fuerzas que actúan solo sobre el cuerpo.

a) Fuerza de rozamiento estático: aparece cuando una fuerza empuja o tira del cuerpo y éste

sigue en reposo. Si la fuerza externa aumenta, la fuerza de rozamiento estático también aumenta

de manera que el equilibrio de fuerzas se mantiene hasta alcanzar un valor máximo. Si la fuerza

que empuja o tira del cuerpo supera este valor límite, el equilibrio se rompe y el cuerpo comienza

a moverse. Este valor máximo de la fuerza de roce estático se puede calcular como

𝑓𝑒 = 𝜇𝑒 ∙ 𝑁

𝜇𝑒 se denomina coeficiente de roce estático, no tiene unidades.

𝑓𝑒 módulo de la fuerza de rozamiento, se mide en Newton (N).

𝑁 módulo de la fuerza normal, se mide en Newton (N).

Las magnitudes 𝑓𝑒 y 𝑁 son los módulos de los vectores, siempre son positivos.

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b) Fuerza de rozamiento cinético 𝑓 𝑐: aparece apenas el cuerpo comienza a moverse y también

actúa en contra del movimiento. Es ligeramente menor que la de rozamiento estático, disminuye

la adherencia entre las superficies. Este rozamiento produce una disipación de calor. El valor de la

fuerza de rozamiento cinético es constante y se calcula como

𝑓𝑐 = 𝜇𝑐 ∙ 𝑁

𝜇𝑐 se denomina coeficiente de rozamiento cinético, no tiene unidades.

𝑓𝑐 módulo de la fuerza de rozamiento, se mide en Newton (N).

𝑁 módulo de la fuerza normal, se mide en Newton (N).

Tanto 𝜇𝑒 como 𝜇𝑐 son constantes sin dimensiones, puesto que ambos son cocientes entre dos

fuerzas. Casi siempre, para una pareja dada de superficies se cumple que 𝜇𝑐 < 𝜇𝑒 y los valores de

estos coeficientes dependen de la naturaleza de las dos superficies que están en contacto,

además pueden ser mayores que 1, pero en la mayoría de los casos son menores que 1.

Esta desigualdad 𝜇𝑐 < 𝜇𝑒 implica que la intensidad de la fuerza de rozamiento disminuye cuando se

inicia el movimiento.

Ejemplo 5: Un niño empuja con una fuerza de 400 N un bloque muy pesado que descansa sobre el

piso, pero no logra moverlo, luego aplica una fuerza mayor de 500 N y tampoco logra que el

bloque se mueva. ¿cuál es la fuerza de rozamiento estático que el piso ejerce sobre el bloque?

Respuesta: La fuerza de rozamiento es 400 N en el primer caso y 500 N en el segundo caso, en

ambos casos se oponen a las fuerzas aplicadas por el niño, estas fuerzas son de rozamiento

estático porque aún el cuerpo permanece en reposo sin movimiento.

Ejemplo 6: Suponga que la máxima fuerza de rozamiento estático sea de 560 N y el peso del

bloque sea de 70 Kg, calcule el coeficiente de rozamiento estático.

Respuesta: La máxima fuerza de rozamiento estático viene dada por, 𝑓𝑒 = 𝜇𝑒 ∙ 𝑁 y según el

problema es 𝑓𝑒 = 560 N. Por otra parte, la fuerza normal es igual al peso y el peso se obtiene por

la fórmula 𝑃 = 𝑚 ∙ 𝑔 = 70 ∙ 9,8 = 686 N,

Recuerde que, la masa en el sistema SI tiene el mismo valor que el peso en el sistema técnico de

unidades, pero son conceptos distintos.

El peso es 70 kg = 70 kgf (60 kilogramo fuerza), así mismo, la masa también vale 70 kg (70

kilogramo masa); por esta razón, el peso medido en Newton es 686 N.

La fuerza normal que ejerce la superficie sobre el bloque debe ser igual a su peso para que esté en

equilibrio. De modo que la fuerza normal es N = 686 N y está dirigida hacia arriba en el sentido

positivo del eje Y.

Por último, tenemos lo siguiente: fuerza de rozamiento estático 𝑓𝑒 = 560 N (dato del problema),

fuerza Normal 𝑁 = 686 N (con la masa se obtuvo el peso y con el peso se consiguió la normal).

El coeficiente rozamiento estático es 𝜇𝑒 =𝑓𝑒

𝑁=

560

686= 0,82 (despejando de la fórmula 𝑓𝑒 = 𝜇𝑒 ∙ 𝑁 )

𝝁𝒆 = 𝟎, 𝟖𝟐

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Diagrama de Cuerpo Libre: Un diagrama de cuerpo libre consiste en mostrar todas las fuerzas

que se ejercen sobre el cuerpo, no se consideran las fuerzas internas del cuerpo ni las que el

cuerpo ejerce sobre otros.

Analicemos el siguiente diagrama de cuerpo libre. Supongamos que una persona arrastra un

bloque ubicado sobre una superficie horizontal rugosa, mediante una cuerda. La tensión de la

cuerda ejerce una fuerza en dirección horizontal y con sentido hacia la derecha. El diagrama de

cuerpo libre que ilustra esta situación se puede ver en la siguiente figura:

En el diagrama se muestra la tensión que ejerce la cuerda

sobre el cuerpo, la fuerza normal o simplemente la

normal que la superficie o piso ejerce sobre el cuerpo y el

peso.

El cuerpo se mueve hacia la derecha y la tensión es

mayor que la fuerza de rozamiento cinético.

El cuerpo no se mueve verticalmente, entonces se puede

asegurar que la fuerza Normal está en equilibrio con el

peso, o sea son iguales, pero de sentidos opuestos,

Ejemplo 7: determine la fuerza resultante.

Respuesta: suponga que los valores de las fuerzas en el diagrama anterior sean:

Fuerza Normal �⃗⃗� = 100 N hacia arriba

Peso o fuerza de gravedad �⃗� = 100 N hacia abajo

Tensión �⃗� = 120 N hacia la derecha

Fuerza de rozamiento cinético 𝑓 𝑐 = 90 N hacia la izquierda

Las fuerzas se han expresado como vectores, con sus magnitudes 100 N el peso y la normal, 120 N

la tensión y 90 N el rozamiento cinético; con direcciones verticales el peso y la normal, direcciones

horizontales la tensión y el rozamiento; sus sentidos hacia arriba la normal, hacia abajo el peso,

hacia la derecha la tensión y hacia la izquierda la fuerza de rozamiento.

El peso y la Normal se anulan porque tienen la misma magnitud y sentidos opuestos. Se dice, que

están equilibradas.

Matemáticamente: Sumatoria de fuerzas en eje Y: (+100 N) + (-100 N) = 0 N

Sumatorio de fuerzas en eje X: (+120 N) + (-90 N) = (+30 N)

La fuerza resultante sólo tiene componente en el eje X, y es de 30 N a la derecha, por lo tanto, la

fuerza resultante es de 30 N y hacia la derecha.

�⃗⃗� 𝑹 = 𝟑𝟎 N a la derecha del eje X.

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LEYES DE NEWTON

En el siglo diecisiete Sir Isaac Newton enunció tres leyes del movimiento. Estas leyes son

generalizaciones que obtuvo del resultado de un análisis cuidadoso de los movimientos que

observó a su alrededor.

PRIMERA LEY DE NEWTON (LEY DE INERCIA): Todo cuerpo continúa en su estado de reposo, o de

movimiento uniforme y rectilíneo, a menos que sea obligado a cambiar dicho estado por fuerzas

ejercidas sobre él.

Se deduce de esta ley que, una vez iniciado el movimiento de un cuerpo, no es necesario ejercer

fuerza alguna sobre él para mantenerlo en movimiento.

También se deduce que, si la fuerza resultante sobre un cuerpo es nula, éste permanecerá en

reposo o se moverá en línea recta y con rapidez constante.

En ausencia de fuerzas, un cuerpo o partícula tendría que estar completamente sola en el

universo, de manera que no pueda interactuar con ningún otro cuerpo, lo cual es imposible en la

realidad.

Para que la primera ley de Newton se cumpla, el cuerpo o partícula se debe observar desde un

sistema de referencia inercial.

Por ejemplo, el pasajero de un avión que despega, aunque continúe en reposo respecto al avión,

se mueve cada vez más de prisa respecto a Tierra.

Sistema de referencia: es un sistema de ejes coordenados fijos a cierto cuerpo o cuerpos

determinados.

Si se considera un sistema de referencia ligado al avión mencionado, los pasajeros sienten que al

despegar el respaldo de su asiento los empuja hacia adelante, aunque permanecen en reposo

respecto a un sistema de referencia fijo al avión, de modo que para este sistema de referencia no

se cumple la primera ley de Newton: sobre el pasajero actúa una fuerza hacia adelante; sin

embargo, permanece en reposo (respecto al avión). En consecuencia, este sistema fijo en el avión

no es un sistema inercial.

Sistema de referencia inercial: Es aquel en el cual la primera ley de Newton describe

correctamente el movimiento de un cuerpo el movimiento de un cuerpo no sometido a ninguna

fuerza.

En conclusión, los sistemas inerciales se mueven con velocidad constante o están en reposo uno

respecto del otro. En otras palabras, no pueden aumentar o disminuir su velocidad, tampoco

pueden rotar respecto a otro sistema inercial.

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Ejemplo 8: Si un niño está de pie con patines, mirando hacia adelante en el pasillo del metro que

viaja con velocidad constate (en línea recta con rapidez constante) y luego el tren frena

bruscamente, el niño comienza a moverse hacia adelante respecto al tren. Explique por qué

sucede este fenómeno.

Respuesta: Aplicando la ley de inercia, el niño va en línea recta y con rapidez constante y al estar

con patines no experimenta completamente una fuerza de rozamiento que lo detenga debido a

que las ruedas aminoran mucho el rozamiento, por lo tanto, el niño al no experimentar fuerza

tenderá a seguir con la velocidad que llevaba y en consecuencia se moverá hacia adelante.

SEGUNDA LEY DE NEWTON (PRINCIPIO DE ACELERACIÓN):

Siempre que una fuerza no equilibrada actúa sobre un cuerpo, en la dirección y sentido de una

fuerza se produce una aceleración, que es directamente proporcional a la fuerza e inversamente

proporcional a la masa del cuerpo.

Matemáticamente la ley se expresa de la siguiente forma:

𝐹 𝑅 = 𝑚 ∙ 𝑎

La fuerza resultante o sumatoria de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, es igual al

producto de la masa con la aceleración del cuerpo.

Ejemplo 8: Calcular la aceleración de un cuerpo de masa 9 Kg que se mueve en dirección del eje

positivo bajo la acción de una fuerza de 36 N.

Respuesta: Despejando la aceleración de la segunda ley de Newton 𝐹𝑅 = 𝑚 ∙ 𝑎 , resulta que la

aceleración es igual a 𝑎 =𝐹𝑅

𝑚=

36

9= 4𝑚/𝑠2

𝒂 = 𝟒𝒎/𝒔𝟐

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TERCERA LEY DE NEWTON (Ley de acción y reacción)

Cuando un cuerpo A ejerce una fuerza sobre otro B, el cuerpo B también ejerce una fuerza sobre

A, de igual magnitud y dirección, pero de sentido opuesto.

Newton enuncia su tercera ley de la siguiente forma: A toda acción se opone siempre una reacción

igual

En la ley de acción y reacción cualquiera de las fuerzas 𝐹 𝐴𝐵 y 𝐹 𝐵𝐴 pueden ser consideradas

indistintamente como acción o como reacción.

Ejemplo 9: La propulsión de los cohetes La reacción química que toma lugar en el interior de las primeras fases de los cohetes espaciales es tan violenta y explosiva, que genera un impulso en contra del suelo cuya reacción eleva el cohete por los aires y, sostenido en el tiempo, lo saca de la atmósfera hacia el espacio. Ejemplo 10: Caminar. Cada paso dado consiste en un empujón que damos al suelo hacia atrás,

cuya respuesta nos empuja hacia adelante y por eso avanzamos.

Ejemplo 11: Rebotar una pelota. Las pelotas de materiales elásticos rebotan al ser arrojadas contra una pared, porque esta última les imprime una reacción semejante, pero en sentido contrario a la fuerza inicial con que las hemos arrojado.

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PROBLEMAS

Definir fuerza de gravedad, fuerza normal, fuerza de roce estático y cinético, tensión y

fuerza aplicada.

Comprender e identificar diferentes tipos de interacción.

Aplicar las leyes de Newton en diversas situaciones de la vida cotidiana.

I. SELECCIÓN ÚNICA: Escoja la alternativa correcta marcándola con una cruz y traspásela a la hoja de respuesta. (1 punto c/u) Considere la aceleración de la gravedad g = 10 m/s2 cuando sea necesario.

1. Un cuerpo de masa 8 Kg experimenta una aceleración de 2 m/s2 horizontalmente a la derecha,

entonces la fuerza neta o resultante sobre el cuerpo es:

A) 16 N en contra de la aceleración

B) 4 N a favor de la aceleración

C) 16 N hacia la derecha

D) 4 N hacia la izquierda

E) 80 N hacia abajo

2. Un cohete que se mueve a gran velocidad muy lejos de la Tierra se le acaba el combustible y la

fuerza neta que actúa sobre él se reduce súbitamente a cero, entonces el cohete:

A) se detendrá en un corto intervalo de tiempo

B) cambiará la velocidad en forma desconocida

C) continuará con velocidad constante

D) se detendrá bruscamente

E) cambiará la dirección de su movimiento

3. Un ascensor que sube con una fuerza neta de 8400 N incluyendo a las personas, adquiere una

aceleración de 2 m/s2. La masa total del ascensor con las personas adentro es:

A) 4200 Kg

B) 8400 Kg

C) 16800 Kg

D) 42000 Kg

E) 84000 Kg

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4. Un bloque se encuentra en movimiento sobre una superficie horizontal cuyo coeficiente de

rozamiento cinético es igual a 0,2. La fuerza normal que la superficie ejerce sobre el bloque

tiene una magnitud de 200 N. La fuerza de rozamiento cinético es

A) 14 N

B) 40 N

C) 80 N

D) 400 N

E) 1000 N

5. En relación a la figura mostrada, la fuerza total sobre el cuerpo es:

A) 60 N a la derecha

B) 20 N a la derecha

C) 20 N a la izquierda

D) 80 N a la izquierda

E) falta información

6. La tensión de la cuerda que sostiene a un cuerpo de masa 8 Kg suspendido del techo tiene una

magnitud igual a

A) 80 N

B) 40 N

C) 18 N

D) 10 N

E) 0,8 N

7. Un cuerpo de masa 9 Kg experimenta una fuerza total o resultante de 72 N sobre el cuerpo,

entonces la magnitud de la aceleración es:

A) 720 m/s2

B) 648 m/s2

C) 80 m/s2

D) 36 m/s2

E) 8 m/s2

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8. De las siguientes afirmaciones:

I. Cuando un autobús frena repentinamente y algunos pasajeros que no logran afirmarse

del pasamano caen por el pasillo. Este hecho se puede explicar aplicando la ley de

inercia.

II. La ley de inercia asegura que sin un cuerpo en movimiento no experimenta ninguna fuerza

que actúe sobre él, éste seguirá moviéndose con rapidez constante y en línea recta.

III. Si un cuerpo se mueve con velocidad constante la fuerza resultante sobre el cuerpo es

nula.

Es (son) verdadera (s)

A) Sólo I

B) Sólo II

C) Sólo III

D) Sólo I y II

E) Todas

9. Un cuerpo de 60 Kg se encuentra en movimiento sobre una superficie horizontal y la fuerza de

rozamiento cinético es de 240 N, el coeficiente de rozamiento entre las superficies de contacto

es

A) 0,1

B) 0,2

C) 0,3

D) 0,4

E) 0,6

10. Un cuerpo experimenta una fuerza resultante de 48 N, si su masa es de 8 kg, la aceleración que

adquiere es de:

A) 2 m/s2

B) 3 m/s2

C) 5 m/s2

D) 6 m/s2

E) 8 m/s2

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11. Una fuerza aplicada F actúa sobre el cuerpo A, como se muestra en la figura. Ambos

cuerpos A y B están en contacto y se mueven juntos bajo la misma aceleración.

Si se desprecia el roce entre las superficies, entonces se cumple que:

A) la fuerza que ejerce el cuerpo A sobre B es igual y opuesta que la ejercida por el cuerpo B

sobre A

B) la fuerza ejercida sobre B por el cuerpo A es menor que la ejercida por el cuerpo B sobre A

C) la fuerza de reacción que ejerce el cuerpo B sobre A es igual y opuesta a F

D) la fuerza de reacción ejercida por el cuerpo A sobre B es igual a F

E) la fuerza que ejerce A sobre el cuerpo B es mayor que la ejercida por B sobre el cuerpo A

12. La magnitud de la tensión T2 en la cuerda del sistema mostrado en la figura es:

A) 20 N

B) 50 N

C) 70 N

D) 30 N

E) 10 N

13. Suponga que la máxima fuerza de rozamiento estático sea de 180 N y el peso del bloque sea

de 30 Kg, calcule el coeficiente de rozamiento estático. (Recuerde aproximar el valor de la

aceleración de la gravedad a 𝑔 = 10 m/s2 en todos los problemas de la guía que lo requieran).

A) 0,8

B) 0,6

C) 0,5

D) 0,3

E) 0,2

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Las preguntas 14, 15, 16, 17 y 18, se responden según el siguiente enunciado

Un cuerpo de masa 20 Kg se mueve horizontalmente con una fuerza aplicada de 150 N, si el

coeficiente de rozamiento es de 0,6 determine:

14. El peso del cuerpo.

A) 2 N

B) 6 N

C) 12 N

D) 200 N

E) 300 N

15. La fuerza normal.

A) 25 N

B) 60 N

C) 120 N

D) 180 N

E) 200 N

16. La fuerza de rozamiento cinético.

A) 20 N

B) 60 N

C) 120 N

D) 200 N

E) 300 N

17. La fuerza total (resultante)

A) 6 N

B) 8 N

C) 10 N

D) 28 N

E) 30 N

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18. La aceleración del cuerpo.

A) 1,5 m/s2

B) 2,4 m/s2

C) 3,6 m/s2

D) 4,1 m/s2

E) 5,7 m/s2

Las preguntas 19,20, 21 y 22 se relacionan con el siguiente enunciado

De acuerdo a la figura mostrada, el sistema formado por los dos bloques sobre una superficie

horizontal es empujado por una fuerza externa aplicada hacia la derecha viendo la figura de

magnitud F = 360 N, la masa A es de 60 Kg y la masa B es de 40 Kg. Si se supone el caso ideal que

no hay rozamiento, Calcule:

19. La aceleración del sistema. (Considere la masa total con los dos bloques)

A) 6,4 m/s2

B) 4,8 m/s2

C) 3,6 m/s2

D) 2,1 m/s2

E) 1,7 m/s2

20. La fuerza que ejerce el cuerpo A sobre el cuerpo B; 𝐹 𝐵𝐴. (Considere que la aceleración del

sistema también es la aceleración del cuerpo B)

A) 100 N

B) 120 N

C) 144 N

D) 216 N

E) 360 N

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21. La fuerza que ejerce el cuerpo B sobre el cuerpo A; 𝐹 𝐴𝐵. (Considere la ley de acción y reacción)

A) 144 N

B) 216 N

C) 120 N

D) 150 N

E) 360 N

22. La fuerza neta o resultante sobre el cuerpo A. (Haga un diagrama de cuerpo libre dibujando las

todas las fuerzas sobre el cuerpo A)

A) 360 N

B) 216 N

C) 120 N

D) 150 N

E) 360 N

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