CCBB LAS FUERZAS Y SUS EFECTOS SENATI

Ing. Pedro E. Ruiz Rosales / pedro_e_ruiz@hotmail.com

EQUILIBRIO 1. Determine gráficamente la resultante de los

siguientes sistemas de fuerzas, siendo F1=

1N y argumento 0º, una F2 = 4 N y

argumento 30º y F3 = 3 N y argumento 120º.

2. Determine gráfica y analíticamente el punto

de aplicación y el valor de la reultante de

dos fuerzas paralelas de 10 y 8 N

respectivamente, de sentido opuesto y

separadas entre sí 2 m.

3. Un niño sujeta en cada una de sus manos un

perro atado a una correa. Los dos perros

tiran del niño en direcciones

perpendiculares y con las fuerzas de 1N y

1,5N. ¿Cómo debe ser la fuerza que haga el

niño para no moverse?

4. Al colgar diversas masas de un muelle se

han obtenido los siguientes resultados:

Masas 50 g 100

g

150 g 200 g 250 g

Alargamiento

del muelle

2 cm 4 cm 6 cm 8 cm 10

cm

Fuerza (m . g

) en N

Complete la tabla con el valor de las

fuerzas correspondientes.

Represente la gráfica Fuerza-

alargamiento.

A partir de la gráfica, calcule los

centímetros alargados cuando se cuelga

una masa de 75 g.

5. Un columpio tiene 3 m de longitud. En el

extremo del mismo está colocado un niño

cuyo peso es de 35 N. ¿Dónde debe

colocarse otro niño de 45 N de peso para

columpiarse?

6. Tres fuerzas aplicadas a un mismo punto se

equilibran entre sí. Dos de ellas son

perpendiculares y sus intensidades valen

10N y 20N. ¿Qué características tendrá la

tercera fuerza?. Haga un esquema.

7. Un muelle mide 21 cm cuando se aplica a

su extremo libre una fuerza de 12 N y mide

26cm cuando la fuerza aplicada vale 24 N.

Calcula la longitud del muelle cuando no

actúa ninguna fuerza sobre él y el valor de

su constante elástica.

DINÁMICA. LEYES DE NEWTON. 1. Sobre un cuerpo de m = 2Kg se aplica una

fuerza de 20N y otra de 5N, en la misma

dirección y sentido opuesto, determina:

Espacio recorrido en 3s.

Velocidad a los 10 s de comenzar el

movimiento.

2. Un bloque de 1 Kg de masa se encuentra

sobre un plano horizontal, si sobre él actúa

una fuerza de 10 N y entre el bloque y el

plano la fuerza de rozamiento es de 0,98 N,

determina:

Aceleración que adquiere.

Espacio y velocidad adquirida a los 5s.

3. Un cuerpo de m = 3Kg se encuentra en la

parte más alta de un plano inclinado 30º

con respecto a la horizontal, determina :

La aceleración con que desciende por el

plano si no existe fuerza de rozamiento.

La aceleración con que desciende por el

plano suponiendo que la Fr = 1 N.

4. Un bloque de 2Kg de masa se encuentra

sobre un plano horizontal, si sobre él actúa

una fuerza de 20N que forma un ángulo de

30º con respecto a la horizontal y una

fuerza de rozamiento de 2N, calcula la

velocidad que lleva después de recorrer

2m.

5. Calcula el valor de la fuerza con la que hay

que impulsar un cuerpo de m = 2 Kg para

que suba por un plano inclinado 30º con

respecto a la horizontal con una aceleración

de 2 m/s2 cuando:

No existe rozamiento.

Existe una fuerza de rozamiento de 1N.

6. Un bloque de m=2 Kg. se encuentra en la

parte superior de un plano inclinado 30º y

de longitud 4m, después continúa

moviéndose por un plano horizontal hasta

que se para, si la fuerza de rozamiento es

de 2 N, calcula:

Aceleración con que desciende por el

plano inclinado.

Tiempo que tarda en recorre los 4m de

longitud del plano inclinado.

Velocidad con que llega al final de

dicho plano.

Calcula la aceleración que llevará por el

plano horizontal.

Tiempo que tarda en detenerse.

7. Sabiendo que la luna tiene una m =

7,3.1022K y que su radio es de 1740Km,

determina:

El valor de la gravedad sobre la

superficie de la luna.

El peso de un hombre de M=80Kg

situado sobre la superficie lunar.

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8. ¿A qué distancia deben situarse dos

cuerpos de masa 109g para que se atrajeran

con una fuerza de 1 N.?

9. Calcula la aceleración la aceleración

centrípeta de la tierra en su movimiento de

giro alrededor del sol.

10. Un satélite artificial de 200 Kg gira en

órbita circular a 200 Km de altura sobre la

superficie terrestre a una velocidad de 7,5

Km/s. Calcula la aceleración y la fuerza

centrípeta que lo mantiene en órbita.

EJERCICIOS DE ENERGÍA Y

POTENCIA 1. Un camión de 10 toneladas lleva una

velocidad de 72 Km/h.

Calcula su energía cinética

Si por la acción de los frenos el camión

se detiene a 100 m, ¿Qué fuerza han

necesitado los frenos para pararle?

Qué aceleración negativa le han

comunicado?

2. Se dispara verticalmente hacia abajo con

una velocidad de 10 m/s un cuerpo de 6 Kg

de masa, desde una altura de 50 m .Calcula:

El tiempo que tarda en llegar al suelo

La velocidad que tiene en ese momento

El incremento que ha experimentado su

energía cinética

3. Un cuerpo de 3 Kg de masa cae libremente

desde la altura h, y tara 20 s en llegar al

suelo. ¿Qué energía cinética tiene en ese

momento? ¿Desde qué altura cayó?

4. Un cuerpo de 100 Kg cae desde una altura

de 10 m y choca contra un palo vertical. Si

éste penetra medio metro en el suelo,

calcula:

La energía cinética del cuerpo al chocar

contra el palo

La resistencia que opone el suelo a la

penetración

5. Una granada de cañón de 20 Kg sala a 500

m/s y alcanza el blanco con una velocidad

de 400 m/s. Calcula la energía absorbida

por la resistencia del aire

6. Una masa de 120 g cae desde 2 m sin

velocidad inicial y rebota hasta una altura

máxima de 1,60 m .¿Qué cantidad de

energía ha perdido?

7. Un vehículo de 1200 Kg circula a 54 Km/h

por una carretera recta y horizontal. Si la

fuerza de tracción del motor es de 1,2.104

N, el coeficiente de rozamiento 0,3 y

recorre 60 m , calcula:

El trabajo realizado por cada fuerza

cuya dirección es la del movimiento

El Trabajo resultante

Su velocidad a los 60 m

8. Se dispara verticalmente hacia arriba un

proyectil de 20 g a 200 m/s. Si se prescinde

de las fuerzas de fricción, halla:

La altura máxima alcanzada

La energía mecánica que posee en el

punto más alto

La energía cinética y potencia a 500 m

del suelo

9. Calcular en kW.h la energía consumida por

una motobomba para subir 200 m3 de agua a

un depósito situado a 80 m de altura

10. En un momento dado, un cuerpo que se

desliza por una superficie horizontal tiene

una velocidad de 10 m/s: si el peso del

cuerpo es de 2 kg y el coeficiente de

rozamiento 0,2, calcular:

La fuerza de rozamiento

El trabajo realizado por esa fuerza

El espacio que recorre hasta parar,

contado desde el momento indicado

11. Un motor de 30 CV mueve una dínamo que

produce una potencia de 21 kW. Calcular el

rendimiento de la dinamo

12. En una central hidroeléctrica de 40 m de

desnivel y un caudal de 30 m3/s, se obtiene

una potencia de 11000 CV. Calcular el

rendimiento del salto

13. Se quiere instalar una bomba para elevar el

caudal de 420 l/min a un depósito de 25 m

de altura. Calcular la potencia del motor, si

su rendimiento es del 75%

14. El motor de un montacargas sube 180 kg a

30 m de altura. Calcular:

El trabajo que realiza el montacargas

La potencia del motor en kW si en cada

subida emplea un minuto

Si se pierde un 40% de energía en las

transmisiones ¿Cuál es la potencia real

del motor?