Guía Nº 2 Dinámica

Guía Nº 2
Dinámica
I – Preguntas de repaso:
1- La fuerza ¿es una magnitud escalar o vectorial? ¿en que unidades se la puede medir?
2- ¿En qué se diferencia el peso y la masa?
3- ¿Qué se entiende por inercia?
4- Según la ley de Newton ¿Cuál es el estado natural de los cuerpos?
5- De ejemplos de fuerzas de interacción.
6- Explique por que las fuerzas de interacción no se equilibran mutuamente
7- ¿Qué es la fuerza normal? ¿es siempre igual al peso del cuerpo?
8- ¿Cuál es la causa de la fricción y en qué dirección se ejerce esta con respecto al
movimiento de un objeto que se desliza?
9- ¿Qué es la fuerza de fricción estática y cinética?
II – Cuestiones:
1- La velocidad de una pelota aumenta conforme baja rodando por una pendiente y
disminuye cuando sube. ¿Qué ocurre con la velocidad en una superficie horizontal
lisa?
2- La ley de la inercia establece que no se requiere una fuerza para conservar el
movimiento. ¿Por qué entonces es necesario pedalear para mantener una bicicleta en
movimiento?
3- Si un cuerpo carece de aceleración, ¿puede llegarse a la conclusión de que no actúa
ninguna fuerza sobre él?
4- Si sólo actúa una fuerza sobre un cuerpo, ¿deberá este acelerarse? ¿Puede tener
velocidad cero?
5- Suponga que tiene dos latas idénticas, una llena con plomo y otra vacía, y se
encuentra en el espacio en un lugar donde ambas carecen de “peso” ¿Cómo puede
deducir cuál tiene mayor masa?
6- En el espacio, donde no hay gravedad, un elefante y un ratón ¿tendrían el mismo
peso? Si ambos se movieran hacia ti con la misma velocidad, ¿tendría la colisión el
mismo efecto en ti?
7- Volviendo al elefante; si te persiguiera, su enorme masa sería un gran peligro para ti.
Pero si corres en zig-zag, la masa del elefante sería una ventaja para ti. ¿Por qué?
8- La cabeza de un martillo está floja y deseas ajustarla golpeándola contra la superficie
de una mesa de trabajo. ¿por qué es mejor sujetar el martillo con el mango hacia
abajo, en vez de hacerlo con la cabeza hacia abajo? Explica la respuesta en términos
de inercia.
9- Se sostiene en la palma de la mano un libro de 4 N que permanece en reposo.
Completar las siguientes frases:
a- sobre el libro actúa una fuerza hacia abajo de 4 N ejercida por……………….
b- La mano ejerce una fuerza hacia arriba de ……… sobre el ………….
c- ¿es la fuerza hacia arriba en “b” la reacción de la fuerza hacia abajo en “a”?
d- la reacción de la fuerza en “a” es una fuerza de intensidad…………. ejercida
sobre …………. por ………., su dirección es …………… y su sentido
…………….
e- la reacción a la fuerza “b” es una fuerza de intensidad ………… ejercida sobre
……….. por …………. y su dirección es ……………..
10- Cuando caminas sobre el piso, ¿qué es lo que te empuja?
11- Si se rompe la cuerda que mantiene a una lata en trayectoria circular, ¿cuál es la causa
de que la lata siga una trayectoria en línea recta: una fuerza centrípeta o la ausencia de
fuerzas? ¿En qué ley se apoya tu respuesta?
III – Problemas:
1- Un cuerpo de 20 Kg. adquiere una aceleración de 0,25 m/seg2. Calcular la fuerza que
actúa sobre él en todos los sistemas.
2- Una fuerza de 8000 dinas actúa sobre un cuerpo de 4,25 Kg. Calcular la aceleración
que adquiere.
3- Dos patinadores, un hombre de 82 kg y una mujer de 48 kg, están parados sobre hielo.
La mujer empuja al hombre con una fuerza de 45 N en dirección este. Despreciando el
rozamiento entre las cuchillas de los patines y el hielo, determine las aceleraciones
(intensidad y dirección) del hombre y la mujer.
4- Una caja de 2 Kg. de masa es arrastrada mediante una fuerza horizontal F a lo largo de
un plano horizontal liso y sin fricción. Obtener:
a- un esquema de las fuerzas actuantes
b- la fuerza normal
c- la fuerza F que se requiere para dotar a la caja de una velocidad de 6 m/s en 3
s a partir del reposo.
d- la distancia que recorrió en esos 3 s.
e- si la fuerza dejara de actuar a los 3 s ¿cuánto recorrerá en los próximos 5 s?
f- si la misma F se aplicara de nuevo, luego de esos 5 s, ¿Qué distancia
recorrería y qué velocidad tendría a los 15 s de iniciado el movimiento?
5- Un cuerpo de 3 Kg se somete a la acción de una sola fuerza perpendicular a la
velocidad del mismo. El cuerpo describe una circunferencia de radio 2 m y realiza una
revolución completa cada 3 s.
a- ¿Cuál es el valor de la aceleración?
b- ¿Cuál es el módulo de la fuerza?
6- Un cuerpo de 20 Kg. se encuentra sobre unas superficie con la que tiene un μ e = 0,4 y
un μc = 0,2.
a- sobre el bloque actúa una fuerza horizontal de 5 Kgf ¿el cuerpo se mueve?
b- ¿cuál es la fuerza mínima que hay que ejercer para que el cuerpo se mueva?
c- una vez que comenzó a moverse ¿cuál es la fuerza mínima que hay que
ejercer para que se mantenga en movimiento?
7- Un cuerpo de 60 Kg. esta en reposo sobre el suelo horizontal. La fuerza horizontal
necesaria para que se inicie el movimiento es de 24 Kgf y la que se requiere para que
continué en movimiento es de 12 Kgf. Calcular el μe y el μc entre el cuerpo y el piso.
8- Si el μc entre los neumáticos de un automóvil y el pavimento es 0,8. Calcular la
distancia que recorre un automóvil de 850 Kg., antes de detenerse, si tiene una
velocidad de 82,8 Km/h, cuando el conductor saca el cambio.
9- Para arrastrar un tronco de 100 Kg. sobre el suelo con velocidad constante se lo tira
con una fuerza de 300 N (horizontalmente).
a- ¿Cuál es la fuerza resistente que ejerce el suelo?
b- ¿Qué fuerza se debe ejercer si se desea dar al tronco una aceleración de 2
m/s²?
10- Un bloque de 5 Kg. se sostiene sobre una pared vertical, mediante la aplicación de una
fuerza horizontal F. Si el coeficiente de fricción entre la pared y el bloque es de 0,5,
calcular el valor de la fuerza F, necesaria para que el bloque no se caiga.
11- Una carga de 2 Ton se está moviendo mediante una grúa.
a- Cuando la carga se está elevando, su aceleración hacia arriba es de 1,2 m/s².
¿Cuál es la tensión del cable que la soporta?
b- Después de un breve período de aceleración, la carga sigue elevándose con
velocidad constante. ¿Cuál es la tensión ahora?
c- Cuando la carga casi ha alcanzado la altura deseada, el cable se destraba y la
carga acelera hacia abajo a 1,2 m/s². ¿Cuál es la tensión del cable?