Leer atentamente antes de proceder

“Al rescate de los valores perdidos para vivir dignamente y
convivir pacíficamente”
“formamos líderes para la sana convivencia”
Plan de mejoramiento
FISICA
GRADO: 10º
TITULAR DEL ÀREA: EDGAR OLAVE RUEDA
"SOLO EN DIOS ESTÁ LA FELICIDAD VERDADERA.”
Leer atentamente antes de proceder
Resolver:
2
Donde no se indique emplear g = 10 m/s .
2
1) ¿Cuál será el peso de un cuerpo en un lugar donde la aceleración de la gravedad es de 9,7969 m/s , si
en un lugar donde la gravedad es normal pesa 30 N?.
Rta.:
29,97 N
2
2) Determinar el peso de un cuerpo en un lugar donde g = 980,66 cm/s , si por acción de una fuerza
2
constante de 16 N, posee una aceleración de 8 m/s .
2
Rta.:
19,61 m/s
3) A un cuerpo que pesa 50 N, se le aplica una fuerza constante de 10 N, determinar:
a)
¿Cuál es su masa?.
b)
¿Qué aceleración le imprime la fuerza?.
Rta.:
a) 5 kg
2
b) 2 m/s
4) Un cuerpo de masa m = 10 kg esta apoyado sobre una superficie horizontal sin rozamiento. Una
persona tira una soga inextensible fija al bloque, en dirección horizontal, con una fuerza de 20 N.
a)
Analizar cuales son los pares de acción y reacción en las intersecciones de la mano con la soga,
la soga con el bloque, el bloque con la tierra y con el plano sobre el que esta apoyado.
b)
Calcular la aceleración del bloque, suponiendo despreciable la masa de la soga.
2
Rta.:
b) 2 m/s
5) En el sistema de la figura, la fuerza aplicada a la cuerda AB es de
40 N, el cuerpo pesa 50 N. Despreciando el rozamiento, determinar:
a)
El módulo de la fuerza de vínculo (reacción del plano).
b)
El módulo de la aceleración del cuerpo puntual.
B
m
Rta.:
B
A
 = 37°
a) 25,93 N
2
b) 6,39 m/s
 = 37°
m
A
6) Un cuerpo de masa m = 60 kg esta apoyado sobre un plano de
inclinación 37°, como muestra la figura. La intensidad de la fuerza F
que ejerce la soga AB es de 500 N. Despreciando el rozamiento,
calcular el módulo de la aceleración del bloque.
Rta.:
 = 37°
7) Dos bloques están en contacto como muestra la figura, sobre una
mesa. Se aplica una fuerza horizontal constante de 3 N. Si m1 = 2 kg y
m2 = 1 kg, despreciando el rozamiento calcular:
a)
La aceleración que adquiere el sistema.
b)
La fuerza de interacción entre ambos cuerpos.
Rta.:
2
a) 1 m/s
b) 2 N y –1 N
Responder:
1) Enuncia el principio de acción y reacción.
2) ¿Cómo enuncia el principio de masa?.
3) El peso ¿es una constante o una variable del cuerpo?.
4) Defina el Newton.
2
0,637 m/s
F
m1
m2
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5) ¿Cuál es la unidad de masa en el SIMELA?.
Leer atentamente antes de proceder
Resolver:
8) Una fuerza horizontal constante de 40 N actúa sobre un cuerpo situado sobre un plano horizontal liso.
Partiendo del reposo, se observa que el cuerpo recorre 100 m en 5 s. Determinar:
a) ¿Cuál es la masa del cuerpo?.
b) Si la fuerza deja de actuar al cabo de 5 s, ¿qué distancia recorrerá el cuerpo en los 5 s siguientes?.
Rta.: a) 5 kg
b) 200 m
9) A un cuerpo de 10 kg de masa se mueve con una velocidad constante de 5 m/s sobre una superficie
horizontal. El coeficiente cinético de rozamiento entre el cuerpo y la superficie es de 0,2. Determinar:
a) ¿Qué fuerza horizontal se necesita para mantener el movimiento?.
b) Si se suprime la fuerza, ¿cuándo se detendrá el cuerpo?.
Rta.: a) 19,6 N
b) 2,55 s
10) Una bala de rifle que lleva una velocidad de 360 m/s, choca contra un bloque de madera blanda y
penetra con una profundidad de 0,1 m. La masa de la bala es de 1,8 g, suponiendo una fuerza de retardo
constante, determinar:
a) ¿Qué tiempo tardó la bala en detenerse?.
b) ¿Cuál fue la fuerza de aceleración en N?.
-4
Rta.: a) 5,5.10 s
b) -1166,4 N
11) La masa de la Luna es, aproximadamente, 1/81 veces la de la Tierra, su radio es 1/4 veces el de ésta.
¿Cuál es la aceleración de la gravedad en la superficie de la Luna?.
2
Rta.: 1,94 m/s
2
12) Un elevador de 2000 kg de masa, sube con una aceleración de 1 m/s . ¿Cuál es la tensión del cable
que lo soporta?.
Rta.: 21600 N
13) Un bloque de 8 N de peso se acelera hacia arriba mediante una cuerda cuya tensión de ruptura es de
12 N. Hállese la aceleración máxima que puede aplicarse al bloque sin que se rompa la cuerda.
2
Rta.: 24,5 m/s
14) Un cuerpo está suspendido de una balanza de resorte sujeta al techo de un elevador. Determinar:
2
a) Si el elevador tiene una aceleración hacia arriba de 2,45 m/s y la balanza indica 50 N, ¿cuál es el
peso verdadero del cuerpo?.
b) ¿En qué circunstancias la balanza indicará 30 N?.
c) ¿Qué medirá la balanza si se rompe el cable del elevador?.
Rta.: a) -40 N
2
b) 2,45 m/s
c) 0 N
15) Un bulto de 20 kg de masa descansa sobre la caja de un camión. El coeficiente de rozamiento entre el
bulto y el piso de la caja es de 0,1. El camión se detiene en un semáforo y luego arranca con una
2
aceleración 2 m/s . Si el bulto se encuentra a 5 m de la culata del camión cuando éste arranca, determinar:
a) ¿Cuánto tiempo transcurrirá hasta que el bulto salga despedido por la culata del camión?.
b) ¿Qué distancia recorrerá el camión en ese tiempo?.
Rta.: a) 3,13 s
b) 9,8 m
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Resolver:
1) Según el caso de la figura determinar el peso del cuerpo suspendido
si la tensión de la cuerda diagonal es de 20 N.
Rta.: 14,1 N
2) El bloque A de la figura pesa 100 N, el coeficiente de rozamiento
entre el bloque y la superficie es de 0,30. El bloque B pesa 20 N y el
sistema está en equilibrio. Determinar:
a) El valor de la fuerza de rozamiento ejercida sobre el bloque A.
90°
45°
90°
b) El peso máximo que puede tener el bloque B para que el sistema
permanezca en equilibrio.
A
45°
B
Rta.: a) 20 N
b) 30 N
3) Un bloque es arrastrado hacia la derecha a velocidad constante por una fuerza de 10 N que actúa
formando un ángulo de 30° sobre la horizontal. El coeficiente de rozamiento entre el bloque y le superficie
es de 0,50. ¿Cuál es el peso del bloque?.
Rta.: 22,3 N
4) Hay que bajar una caja fuerte de 2000 N a velocidad constante por una de 4 m de longitud, desde un
camión de 2 m de altura. El coeficiente de rozamiento entre la caja fuerte y la rampa es de 0,30. Determinar:
a) ¿Hay que empujar o frenar la caja?.
b) ¿Qué fuerza paralela a la rampa es necesaria?.
Rta.: a) Frenar
b) 480 N
Responder:
1) Si se tira de los extremos de una cuerda en equilibrio con dos fuerzas iguales y de dirección opuesta,
¿por qué la tensión total en la cuerda es cero?.
2) Un caballo está enganchado a un carro. Como el carro tira del caballo hacia atrás con la misma fuerza
que éste tira del carro, ¿por qué no permanece el carro en equilibrio, independientemente de lo que tire el
caballo?.
3) ¿Cómo se puede empujar hacia abajo el pedal de una bicicleta y lograr que la bicicleta se mueva hacia
adelante?.
4) Para empujar una caja hacia arriba por una rampa, ¿es mejor empujarla horizontal o paralelamente a la
rampa?.
5) ¿De qué depende el coeficiente de rozamiento entre dos superficies?.
6) ¿Puede el coeficiente de rozamiento ser mayor que la unidad?. En caso afirmativo dé un ejemplo; de lo
contrario explique por qué no puede serlo.
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Resolver:
1) Un carrito de 5 N es desplazado 3 m a lo largo de un plano horizontal mediante una fuerza de 22 N.
Luego esa fuerza se transforma en otra de 35 N a través de 2 m. Determinar:
a) El trabajo efectuado sobre el carrito.
b) La energía cinética total.
c) La velocidad que alcanzó el carrito.
Rta.: a) -533,12 J
b) 533,12 J
c) 23,09
2) Un cuerpo de 1,5 kg de masa cae desde 60 m. Determinar la energía potencial y cinética cada 10
metros a partir del origen.
h
Ec
Ep
m
J
J
60
0
882
50
147
735
40
294
588
30
441
441
20
588
294
10
735
147
0
882
0
3) Un cuerpo de 150 g de masa se lanza hacia arriba con velocidad inicial de 400 m/s, calcular:
a) La energía cinética inicial.
b) La energía cinética a los 5 s de caída.
Rta.: a) 12000 J
b) 9240 J
4) Un carrito de 10 kg de masa se mueve con una velocidad de 3 m/s, calcular:
a) La energía cinética si debe subir una pendiente.
b) La altura que alcanzará.
Rta.: a) 45 J
b) 0,46 m
5) Una persona sube una montaña hasta 2000 m de altura, ¿cuál será su energía potencial si pesa 750 N?
Rta.: 1500000 J
6) Un cuerpo de 40 kg de masa cae por un plano inclinado que forma con la horizontal un ángulo de 20°.
¿Cuál será su energía cinética luego de recorrer 18 m sobre el plano si partió del reposo?.
Rta.: 2462,4 J
7) Un cuerpo de 50 N de peso se halla en el punto más alto de un plano inclinado de 20 m de largo y 8 m
de alto. Determinar:
a) La energía potencial en esa posición.
b) La energía cinética si cae al pié de esa altura.
c) La energía cinética si cae al pié deslizándose por la pendiente.
Rta.: 40 J en todos los casos
8) Un proyectil de 0,03 N de peso atraviesa una pared de 20 cm de espesor, si llega a ella con una
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velocidad de 600 m/s y reaparece por el otro lado con una velocidad de 400 m/s, ¿cuál es la resistencia que
ofreció el muro?.
Rta.: 1530,6 N
9) Un vagón de 95000 kg de masa que desarrolla una velocidad de 40 m/s, aplica los frenos y recorro 6,4
km antes de detenerse. ¿Cuál es la resistencia ejercida por los frenos?.
Rta.: 11875
10) Un cuerpo de 2,45 kg de masa se desplaza sin rozamiento por un plano inclinado de 5 m y 1 m de
altura, determinar:
a) La distancia recorrida por el cuerpo, que parte del reposo, en 1,5 s.
b) La energía cinética adquirida en ese lapso.
c) La disminución de la energía potencial en igual lapso.
Rta.: a) 2,2 m
b) 10,56 J
c) -10,56 J