FISICA lo Un avión que vuela a 5000 m de altura con una velocidad

FISICA
lo Un avión que vuela a 5000 m de alturacon una velocidadhorizontalde 200
un objetivo.Calcula:a) el tiernpoque Iardarála bornbaen llegar
rn/sdeseabornbardear
al suelo,b) la distanciasobrela verticaldel objetivoa la que debesoltarla bornba.
Sol.:a) 31,485s, b) debesoltarla bombaa 6388 m antesde la verticalsobreel
objetivo
2o Un arquerodisparauna flecha que alcauzauna altura máxima de 40 n' y un
alcancede 190 tlx. ¿Conquévelocidady con qué ángulo ha sido disparadala flecha?
40'
Sol.: 43,5m I s;
3o Calcular la velocidad angular,la velocidad lineal y la aceleraciónnormal o
centrípetade la Luna, sabiendoque da una vuelta en 28 días y que la distancia de la
Tierraa la Luna es de 384.000Km. Sol,: t¡ : 0,0000025rad/s,v: 960 m/s an :0,0024
mls2
4o Las aspasde la hélice de un helicóptero tienen 6 m de longitud. En una
revisiónrutinaria en el hangarse las hacegirar a 1,5 vueltaspor segundo.Calcula: a) su
velocidadangularen esemomento,b) la velocidadlineal y la aceleracióncentrípetaque
tienensusextremos.Sol.:a)9,42 rad/s,b) 56,5m/s, 533 m/s2.
5oUn volante de un motor de 15 cm de radio gira con una velocidad angular de
45 rpm. En un instante se desconectay tarda en pararse I minuto. Calcular: a) la
aceleraciónangular del volante, b) el módulo de la velocidad, la velocidad angular, el
módulo de la aceleracióntangencialy normal de un punto del borde del volante a los 30
s de desconectarel motor, c) las vueltasque da el volante antesde detenerse.
Sol.: a) -0,025gnradls2,b) v : 0,ll25n m/s, rrl: 0,75n rad/s,at : - 3,75 . l0
-3 n mlsL, an : 0,084n2 mlsT , c) 22,5 vueltas
6oDesdelo alto de un edificio selanzahacia abajouna piedra con una velocidad
inicial de 4 m/s. Si a los 8 m de alturaposeeuna velocidadde 7 m/s. ¿Cuál es la altura
del edificio. Sol.: 9.68 m
7o Desdeun globo que se encuentraen reposose lanzahacia abajo una bola con
una velocidadinicial de 5 m/s. Si llega al sueloen un tiempo de 5 s, determinala altura
a la que se encuentrael globo. Sol.: 147,5m.
BoUn piragüistapretendecfvzar un río de 50 nx de ancho cuya corrienteposee
mls' la piragua se desplazaperpendicularmentea la
una velocidad constantede 3
orilla con un mru ¿" 5 m/s', Calcula:
El tiempo que el piragüistatardaen cruzarel río.
La distanciaque es arrastradorío abajo.
La velocidad de la piragua con respectoa la orilla y la distancia que recorre
hastaalcanzaia.
:10s;
nt;
58 m'
6; 30
Sol': a) t
Q
9o Se apuntacon un rifle horizontahnenteal centro de una diana situadaa 200 m.
Si la bala saledisparadacon una velocidadde 550 m/s, calculael punto del irnpacto.
Sol.: 0,66 m por debajode la diana.
10oDesdeun punto elevado150m sobreel suelose disparauu proyectilcon una
velocidadhorizontalde 300 r¡L/s.Calcula:
a) El tiempoque tardaráen caeral suelo.
b) La velocidadcon la quellegará.
c) Las componentes
de la velocidaden t: 3s.
d) La altura sobreel sueloen esemomento.
e) El alcancedel disparo.
Sol.: a) 5,53 s, b) vx : 300 m/s, vy : -54,19 m/s, v= 300 i - 54,19 j modulo de
v : 304,85m/s c) vx : 300 m/s vy : -29,4 m/s, vt:3s : 300i - 29,4j d) y: 105,9m,
e)x:l659 m
I I o Una grúa eleva un contenedorde 3 50 kg de masa. Calcula la tensión del
cable de la grúa en los siguientescasos: a) Sube el contenedorcon una aceleración
constantede 0,8 m I s2'
Baja el contenedorcon la misma aceleración.Sol.: a) 3700N; b) 3400N'
l2o Un bloque de 12 kg de masa se encuentrasobreuna mesa horizontal sin
rozamientounido medianteun hilo que pasapor la gargantae una polea a otro bloque
de 8 kg que cuelgaverticaljunto a la mesa. Calculala aceleracióncon que se desplazan
los bloquesy la tensiónde la cuerda.Sol.: 3,92 ml s2
13oUna pelotade tenis de 0,050kg llega a un jugador con una velocidadde 20
m/s, despuésde ser golpeadapor el jugador sale con una velocidad doble en sentido
contrario.Si la raquetaha ejercidouna fuerzasobrela pelotade 200 N, ¿cuántotiempo
ha estadoen contactocon la raqueta?Sol.: 0,015 s.
14" Sobreun cue{pode 2 kg que inicialmentese muevecon velocidad horizontal
¿" 3 mls actúa una fuerza de 4 N, en la misma dirección y sentido, durante ni 5 s.
¿Cuántovale el impulso delafluerza?¿Cuáles la variaciónde velocidad del cuerpo?
=20Ns; l}mls.
Sol.: I
15oUn taco de billar ejercesobreuna bola de billar una fuerza de 30 N durante
0,06 s. Calcular el impulso de la fuerza ejercidapor el taco de billar y la velocidad que
adquierela bola sabiendoque su masaes de 0,4 kg. Sol.: 1,8N.s, 4,5 m/s.
16" Un rifle de masam: 5,2 kg disparauna bala de 20 g con una velocidad de
250 m/s. ¿Conqué velocidadretrocedeel rifle? Sol.:- 0,96 m/s.
17o Dos bloquesde masas0,I y 0,2 kg, se mueven uno hacia el otro sobreuna
superficiehorizontal lisa con velocidadesde 1 rnls y 0,4 mls respectivamente.Si los dos
bloqueschocany permanecenunidos,calculala velocidadfinal. Sol.: 0,067 m/s
18oUna bola de billar se mueve con velocidad de 20 m/s y golpea a otra bola
igual que está parada.De resultasdel choque la bola paradasale despedidacon una
velocidadque forma un ángulo de 30" con la direccióny sentidoinicial del movimiento.
A su vez la bola en movimiento se desvía45'dé su trayectoria.Calcula la velocidad de
cadabola despuésdel choque. Sol.: 14,6m/s y 10,37m/s
TRA'BAJO Y ENERGIA
de masaa 20
lo Calcularel trabajonecesarioparaelevarun ascensorde 700 kg
m de altura.Sol.: 137.2A0J
- r .
para elevar I m' de
2o Calcule¡rel trabajo que debe feahzaruna bomba hidráulica
J
aguaa 12 m dealtura.(Densiáaddel agua 1 kg/dm3).Sol': 117600
horizontal bajo
superficie
una
4
en
m
3oUn cuerpo ae Z tg de masa se despiaza
o
Se
desplazamiento'
el
con
la acción de una fuerza¿e é N que forma un ángulo de 30
si el coeficientede
oponeal avancela fuerza de rozamientoentre "i "u"rpo y el suelo'
total' Sol': Trabajo de
rozamientoes 0,Z,.ut".rtu el trabajo de cada fuerza y el trabajo
:
13'28J, el trabajo total: 7'5 J'
F= 20,78 J, trabajode la fuerzaderczamiento
500 m/s, atraviesauna
4oUna bala áe l0 g, que se desplazacon una velocidadde
de la bala despuésde
planchametálica de 1 cm de espesor. Calcular a) la velocidad
por esta es de.7840 N b) el
atravesarla plancha sabiendoque la resistenciaofrecida
energía cinética antesy
trábajo realii¿do por la fisetzadl resistenciade la plancha, c) la
sol.: a) 484,06m/s,b) -78,4 J, c) i250 J y 1171'6J'
despuésde atravesarlaplancha.
para que el efecto del
5oCalcular la velocidad a la que deberíacircular un coche
desde lo alto de un edificio de
choque contra un árbol fuese el mismo que si l? ca,I:se
12 piantasy 40 m de altura. So1.:28 m/s (100,8kn/h)
con la velocidad inicial
6o Se lanza un cuerpo de 1 kg verticalmentehacia arriba
la energía potencial al alcanzatla
de 20 m/s. calcular: a) la Lnergía ,inéti"u inicial, b)
máxima altura.Sol': a) 2001,b) 200J'
de 300 m/s a una
7o una bala dé 6 g úe{a horizontalmentecon una velocidad
de resistenciade la pared y
pared introduciéndose14 im. butcuta el tabajo de la fuerza
ái"hu fuerza. So1.:- 270 J , -1928,57 N
de 25 m/s frena
80 una locomotora de 10000 kg que lleva una velocidad
a) la fuerza
Calcular:
de 100 m'
reduciendosu velocidad hasta 10 m/s en'ur recorrido
c) la variación de energía
aplicada; b) el trabajo realizado por la faerza aplicada;
-2625000 J'
cinética.Sol.: a) -26250N, b) 2625000J;c)
con una velocidad de 36
90un automóvil de1,4t inicia el ascensode una cuesta
20 m sobre la base de la rampa
km/h. cuando se ha elevado a una altura vertical de
ello un tiempo de 40 s. Calcula: a) el
alcat',auna velocidad de 25 mls,invirtiendo para
coche, b) la potencia media del
aumento experimentado por la energla mecánica clel
a) 641900J ;b) 16,05kW'
motor necesariapara suministraresaenergía.So1':
el impulso de-u1a fuetza de
l0o Una bala de fusil, cuya *utu !t de 2A g, recibe
velócidad que adquiere la bala' sabiendo
5000 N en el momento del disparo. calcular la
que la fuerza actúa durante 0,002 s'
Sol.: 500 m/s.
una fuerza de 30 N durante
11oUn taco de biltar ejercesobreuna bola de bitlar
por el taco de billar y la velocidad que
0,06 s. Calcular la impulsión de |a fuerzaejercida
aáquierela bola sabiendoque su masaes de 0'4 kg'
S o l . :1 , 8N ' s , 4 , 5m / s .
arriba un bl0que cuya masaes
120Por * pr*o inclinado de 30" selanzahacia
d e 2 0 0 g c o n u n a v e l o c i d a d i n i c i a l d e l 2 m / s ' E l c o e f i c i e n t e d e r o z a m i e n tbloque
oentreel
a) la altura que alcanzael
bloque y el plano inclinado es de 0,2. Determina:
d3 rozamiento;c) el trabajorealizado
sobreel plano; b) el trabajo realizadopor la fuerry
Sol': a) 5,47m; b) - 3'71J; c) l0'71 J
por la fuerzagravitatoria'
-0'3 Dris'
Sol.:
i:l hechode que Ia velocidadseanegativa,indicaque los blerques
se muevcnhaci¿r
la izquierda,
en el sentidonegativoclelseirrieje
Ox.
27" Un automóvilde 1000kg de masase muevepor una carreterahorizontala 20 n'r/s1,sedetiene
en 40 m al frena¡.Calcular:
La aceleración
de frenado.
lil coeflciemte
de rozamientociuéticoentrelos neunráticos
del autonióvily la carretera.
Sol.:a) - 5 nls2 b) 0,51.
28oSobreuna mesahorizontalse sítúaun bloque de 0,5 kg de masasujcto cou una cuerdaa otro
bloqueque cuelgavertical medianteuna polea situadaen el bordede la rncsa.El coeficienteestático
de rozamientodel bloque con la mesa es de 0,25. Calcula la masa mínima que debe de tener cl
bloque que cuelgavertical para que el sistemase pongaen movimiento.
S o l . :0 , 1 2 5k g
29orJnábolade billar que se desplazacon una velocidadde 2mlt, .ho"u con otra bola de billar de
la misma masaque se encuentraen reposo. Despuésdel choque,las bnlas se desplazanformando
ángulosde 45" y 30ocon respectoa la dirección que llevaba la bola primera (ver figura.) Calcula
las velocidadesde las dos bolas.
v1
{
v r = 2 m/ s
v z= 0
O-r
\
^\_./ r 1----a
)
I
,2
\
)
ANTES DEL CHOQUE
DESPUÉSDEL CHOQUE
= I , A 4 m l s ; v ' z= l , 4 6 m l s .
Sol.: v't
30o Se lanzaun bloque cuya masaes de 3 kg hacia ariba a lo largo de un plano inclinado 35o. Si
ascienderecorriendouna distanciade 4 m v se detiene.calcula:
La velocidadcon que fue lanzado
El tiempo que empleaen detenerse.
La fuerzade rozamiento que actúasobreel bloque
Dato: el coeficientede rozamientocinético entreel bloque y el plano es de 0,2.
Sol.: a) 7,64 m / s; b) 1,05.r;c) 4,8N.
31o Desdela partesuperiorde un planoinclinado30ose deja deslizarun bloque.
Calculael tiempo que tardaen llegara la parteinferior del plano inclinado,sabiendoque cstetiene
una longitudde 2 m.
Dato: Coeficientede rozamientocinéticoentreel bloquey el plano:0,35.
S o i . :1 . 4 4s .
32' Un bloque cuya masa es de 2 kg asciendepor un plano inclinado 20' bajo la acción de una
fuerzade 12 N que forma un ángulo de 15ocon el plano inclinado (ver figura.) Si el coeficientede
rozamientocinético entre el bloque y el plano es de 0,3, calcula:
La aceleracióncon que asciendeel bloque.
La distanciaque recone en2 s contadosapartft de que lafuerza empiezaa actuar.
200
Sol.:
a ) 0 , 9 3 m l s 2 ; b ) 1 ,8 6 m.
mt =3kg
: I , 3 9 m l s 2 ;T = l I , 5 2 N .
Sol.: a
33" Un bloque cuya masa es de 2 kg asciendepor un plano inclinado 20" bajo la acción de una
fircrzade 12 N que forma un angulo de 15ocon el plano inclinado (ver figwa.) Si el coeficientede
rozamientocinéticoentre el bloque y el piano es de 0,3, calcula:
La aceleracióncon que asciendeel bloque.
La distanciaque recolTeen 2 s contadosa partir de que la fuerza empiezaa actuar.
tno
LV
- ' )/ 0
- ,.-9- 3 m
c5 ,0^1r.. : a
" " l -s 2, ' b ) 1 , 8 6 m .
CINEMÁTiCA
-* \,1.! Ill vectorcleposicióniie un rnóvil vienedaciopor la expresi(rn:
r(t) = 2 i + (6t-t') i.Calcuiar:
I-a velocidadiledia paraese
a) Posicióniniciai y posicióna los 3 segundos.
intervalode tiemoo
para los tiempos antes
b) L a velbcidacly la aceleracióninstantáneas
mencionados.
c) Razona a qué tipo clemovimientocolrespondey dibuja la trayectoriadel
móvil'
/'\'
-\ (t
Un piragüistapretelde crLrzatun río de 50 m de ancho cuya corriente poseeuna
velocidad Jqrtrtuoi" de\r9nlsla piragua se desplazaperpendicularmentea la orilla con
un mru de \r?s Aplicando el principio de independencia,calcula:
El tiempo que el piragüista talda en'cruzar e|río. La distancia que es arrastradorío
abajo.ia velocida¿¿á ta piraguacon respectoa la orilla y la distanciaque recorrehasta
alcanzarla.
-tl@Una piragua que intenta crvzar un río de 50 m de ancho Qon una velocidad
perpendiculara la orilla de 2 ml s, sufre una deriva aguasabajo de 18 m. Averigoala
velocidadde la corriente.
oiedra con.una .. '¿
horizontalmenteuna '¡i'=
,,
a @ Desdeun acantiladode 25 m de altura se lanza':"'
'f \*J';=^r'.r
ii('i"'
b)
i'-,
45t'n
'
o)"':'tt-''ivelocidadde2|m/s. Calcula:
a) ¿,Dóndese encuentrala piedra 1 s después?b) ¿Quévelocidad tiene en ese instante?
/1,t'' ' '
]lZé"e*o tiempo tarda en ilegar a la superficie d-eiagua?d) ¿Con qué velocidad llega->'
,7 c ,i >
,
_-5.-Unu"io-nvuelaparaleloa1sue1oaunaalturade2000mconunavelocidaddel00 ¡ - t'i
m / s ¿ A q u é d i s t a n c i a d e l b l a n c o d e b e s o l t a r u n a b opmubr u
au"*Árenelmismo?c'l3l'tit'''i
6.- Desde un punto elevado 150 m sobre el suelo se dispara un proyectil con una
-velocidad
horizontalde 300 m/s. Calcula:
'
-t U-: t t
,..r:
+- a) El tiempo que tardaráen oaeral suelo. b) La velocidadcon la que llegará.
. :
:."-,,
,,
=u
q
* c)Lascornponentesdelavelocidadent:3s.
\
,
r
\
.
t \
¡^rA:-*_*^ v_r(
'''{'
t,?,-,
y')a, 7.G*?,?"*:::'J"'i-iTJ:lt'ffi:ffitTT;:111,*:ffiff1i'jii
/' Si cae por un extremo, calcula: la distanciadesdela base de la mesa al punto en que
la 2de /rt.'x
golpeaia bola con el suelo, la velocidaden el momentodel choquef la r::\':'v
99p9ión
¡''
tlt.
"1;
t,l
r-triti",¡5
tb=";;ó-'j;
trayectoria.d.,"tSt,*.,...--,r'c,n^
8.- Una bola rueda sobre una rnesa horizontal a velocidad constante de 3 m/s Cuando
Ilega al borde caey golpeael sueloa una distanciade I,2 m del pie de la mesa. Calcula
la alturade la mesa.lCt 4.,:;"
q,) Un avión con una velocidad horizontal de 200rn/s lanza una bolsa sobre un objetivo
,
i
!
cu¿mdoesta a 6380 m de la vertical del blanco..¿Cuántq-tiempo tarda la bolsa en
-i 1^'n fEt b) L¡rl7'6 "{*'.!:ato,arel objetivo? .¿A qué alturavuela el avión.
(9) Una avioneta vuela con velocidad horizontal de 1S0 km/h a una altura de 490 m
sobre el mar. Una lancha navega a 36 kmih en la misma dirección pero en sentido
contrario. En un deterrninadoinstante,la avioneta deja caer un paquete que cae dentro
la lancha en el
de la lalcha, Calcula:a)La distanóiaen línea rgcta entre la avioneta-y
'' '3':"'
'l
¡'(lq
-{rrio
*rl
5)
momentodel lanzamients. ,.) l-'7L1
la lancha
éEl módulo y la dirección de la velocidaddel paquetecuandollega a
y
observa
-*lu. Desde la cima de un acantilado se lanza horizontalmente un proyectil se
.i '*é - {jt}
;/
tarda 3 s en tocar el agua en un punto que dista 60 m de la base del acantilado.
Calcula:
.
.?-
.:\
)É
CINEMÁTICA
Q\=rtu,n
b) aC,*rya +
3o ,.,t¡,
La altura que tiene el acantilado. Con qué velocidad se lanz6 el proyectil. Con qué
ol4\ocidad llega al agua.
la alto de un acantilado de 20 m se lanza una piedra al mar formando un
{( }lDesde
Yngulo de 30ocon la horizontal con una velocidad inicial de 15 m/s.
I 'B 'u¡/s
y. t!t'
0{.
rr {s'-'o3
-rf
\ =40 + ?t 5t
"- a) Escribelas ecuacionesdel movimientorespectoa un sistemade referencia
situadoen la basedel acantilado.
b) Si no existieserozamiento
, ¿a quédistanciade la basedel acantiladocaerlala
'a'
piedrasobrelasuperficie
delmar? )+rut r14
-¿ñ^--:r
^ - r - - r r - - - - , - , r - - : , , ^ ^- - - - - r - - , - - - - - - 't^la piedrasobrela superficiedelmar?zt' 3
,;
@cuál esla alturamáximaquealcanzaría
la alto de un acantiladode 20 m se lanza una piedra al mar formandoun
WOÑ"
gulo de 30ocon la horizontal con una velocidad inicial de 15 m/s.
a) Escribe las ecuacionesdel movimiento respecto a un sistema de referencia
situado en la basedel acantilado.
b) Si no existieserozamiento, ¿a qué distancia de la basedel acantiladocaerla la
piedra sobre la superficie del mar?
c) ¿cuáles la altura máxima que alcanzaríala piedra sobrela superficie del mar?
Un jugador de futbol ve al portero adelantadoy lanza la pelota desde 40 m de la
rtería con un ángulo de 30' sobre la horizontal. Si la pelota bota I m dentro de la
portería,¿cuálera la velocidadinicial del disparo?l'Qt | 72 vv/S
jugador de futbol ve al portero adelantadoy lanza la pelota desde40 m de la
\14.- Un
/Porteria con un ángulo de 30o sobre la horizontal. Si la pelota bota I m denfo de la
\ portería,¿cualera la velocidadinicial del disparo?
ilL: Un arquero dispara una flecha que alcanza una altura máxima de 40 m y.gn
alcancede 190 ^ . ¿Óonquévelocidad y con qué ángulo ha sido disparadalaftecha?VQ3's "1/\
16,-Sedisparaun proyectil desdelo alto de un acantilado situado uiOO ln sobre el mar. =< - 1Ó'
Su velocidad es de 6A m I s y forma tur ángulo de 45o con la horizontal. Calcula:¿A qué, distanciadel acantilado caerítelproyectilflCon qué velocidad incidirá e., el agua"?
lr"',
¡;: r|tq?
17.-Una catapultadisparaproyectilescon una velocidadde 30m/ s y un angulode 40o
con la horizontal contra una muralla. Esta tiene 12 m de altura y está situada a 50 b' rto{QtL^m.¿Pasarínlos proyectiles por encima de la muralla? ¿A qué distancia de la basede laa.-e
jg¡{ralla caerán?
@S)Una pelota ruedapor un tejado inclinado 30oy llega al borde con una velocidadde a,;¡ 7\7'"' "^
Hn t s, cayendo al vacío desdeuná altura de 20 m.¿Qué velocirjad tendrá cuando lleve ':> 6t d r"a1 s cayendo? ¿A qué distancia sobre el suelo se encuentra en ese momento? ¿A qué .', 6tS fi^
distanciade la basedel edificio caeráal suelo?
19.- Desdeuna altura de I m y con velocidadde 18mIs que fomra un ángulo de 53oc\) u 'z\\
-Eé?
ta horizontal se disparauna flecha. Esta pasa por encima de una tapia que está a 2A\a + {} r^¡1-s
m de distancia y se clava a 9 m de altura en un arbol que se encuentra_detrás.pa433,4'
Calcula:¿Cuántoduró el vuelo de la flecha? ¿Con qué velocidad llegó al arbol yr con
--"
< -@ta *'
qué angulo se clavó?
La altura máxima que deberíatener la tapia para que la flecha no impactaseen ella
4n/ :
20.- El récord mundial de salto de longitud está en 8,95 m. ¿Cual debe ser la velocidad lg t 3;
-ñlnima-de
un saltador, cuya trayectoria forma un ángulo de 45'respecto al suelo, para
sobrepasardicha distancia?
21.- Un bombero deseaapagar el fuego de una casa. Para ello deberáintroducir agua
por una ventana situada a l0 m de altura. Si sujeta la manguera a I n del suelo
apuntándolabajo un ángulo de 60" hacia la fachada,que dista 15 m, ¿con qué velocidad
debesalir el agua?¿Cuántotiempo tarda el agua en llegar a la ventana? ',J
tr q M le
t
\.ct
l t c l ,_-:
t
I
n'.^
"t' r1 ,= 1- k' óu y
[ + " , , D u s b l o q u e sA y B c u ) a s n r a s a ss o n
" ' r : 3 k . q s c c ¡ r c ¡ c n l ¡ . ¿sronb r c u ¡ a
süflcrl-icie
horizontalsin rozarnientouno.juntoa otro colro indica la ligura. Si sc e-jcrccuna fucrza
de 12N sobreA, calcula:
[,a aceleración
con que se muevenlos dos bloques.
La frrerzaquc A ejercesobreB y su reacciónla tuerzaque B ejercesobreA.
A
F:l2 N
l-*l
fl
Sol.:a) a=2,4mls
15o Se lanza un bloque hacia arriba a lo largo de un plano inclinado 35o. Si ascienderecorriendo
u:radistanciade 4 m y se detiene,calculasuponiendoque no hay rozamiento:
La velocidad con que fue lanzado
El tiernpo que emplea en detenerse.
S o l . : a ) 6 , ' 7r n l s ; b ' ) 1 , 1 9 s .
/.*-\
*P(9
Calcula apartir del sistemade la figura:
La aceleracióncon que desciendeel bloque ffir'
La tensióndel cable.
Se suponeque no hay rozartiento.
m, =0,6kg
Sol.: a) 5,61mls';ó) 5,85N,
I7o Dos bloques de masas m,
=lkg
m, =2kg
estánunidos por medio de rina cuerda cuya
masase puededespreciar. Si la fuerzaque actuasobreel bloque ffi, es de 36 N y si se suponeque
no hay rozamiento, calcula:
La aceleracióncon que asciendenlos bloques.
La tensiónde la cuerda.
ml
a = 30l
S o l . : a ) 7 , 1m l s z ; b ) 1 2 N .
,
A
pelotade tenis de 0,060 kg llega a un jugador con una velocidad de 28 m/s, despuésde ser
KWUna
-golpeada
por el jugador sale con una velocidadde 42 m/s en sentidocontrario.Si la fuerza que ha
ejercido la raquetasobre la pelota es de 290 N, calcula el tiempo que ha estado en contacto la
pelota con la raqueta.
S o l . :0 , 0 1 4s .
19o Un jugador de beisbol recibe la pelota con una velocidadde 18 m/s y despuésde golpearlasaie
estadespedidacon una velocidad de 26 mls. Si el tiempo de contactoentre el bate y la pelota ha
sido de 0,18 s y la masa de la pelotaes de I20 g, calculalafuerza que sobrela pelotaha ejercidoel
bate.
S o l . :2 9 . 3N .
20o Una bala de fusil, cuya masa es de 20 g, recibe el impulso de una fuerza de 5000 N en el
momento del disparo, Calcular la velocidad que adquierela bala, sabiendo que la fuerza actua
durante0,002s.
Sol.: 500 m1s.
2lo Los gasesprocedentesde la explosiónde la pólvora actúandentro del cañónde un fusil durante
1/200 s sobre wt proyectil de 0,01 kg con una fuerza de 300 N. La masa del arma es de 5 kg.
Calcula:
a) La aceleracióndel proyectil.
b) La velocidadde salidadel proyectil.
c) La longitud del tubo del cañón.
d) Lavelocidadcon queretrocedeel arma.Sol.: a) 30 000 mls2; b) 150 m/s; c) 0,375m; d) - 0,3
m/s.
22o IJn automóvil que se desplazacon una velocidadde 30 mls s¿ detienebruscamenteen 3,8 s.
Si la masadel conductores de 80 k8 , calculalafuerzamedia que ejerce el cinturón de seguridad
sobreel conductor durante el tíempo de frenada.
-63I'6 N'
Sol.:
El signo negativo indica que la fuerzatienesentidocontrario a la velocidad. El
sentidode la fuerza está dirigido hacia el semiejenegativo Ox.
23o Un astronautase encuentra fuera de su nave espacial y estando en reposo lanza un martillo
cuya masaes de 550 I con una velocidad de 19 m I s- Sabiendoque la masa del astronautay su
equipo es de 124 18 determinala velocidad con que retrocedey calcula la distanciarecorridaen
un mlnuto,
S o l . : 0 , 0 4 4 m /s ; 2 , 6 6 m .
2 4 oS e a n m A : 1 k g , m B : 2 k g , v A l : 5 m / sy v B l : 2 m l s , l a s m a s a sy l a sv e l o c i d a d ed se d o s
cuerposque se mueven en el mismo sentido.Supongamosque despuésdel choqueamboscuerpos
quedanunidos mediante un dispositivo de enganche.Calcular la velocidad final con que se mueven
los dos bloquesunidos.
Sol.:3 m/s.
25" Un vagón de 15000 kg que se mueve con una velocidad de 2 m/s sobreuna vía horizontal sin
rozamiento,chocacontra otro vagón de 25000 kg de peso aparcadosobrela vía. Si los dos vagones
pennanecenunidos,calcula la velocidaddel conjuntodespuésdel choque.
Sol.:0,75m/s.
=5 kg
ffiz =3 ftg ,. desplazanuno hacia el otro a velocidadesde
26o Dos cuerposde masas m,
,
7 , 2 m | s , , 2 , 8 m /' srespectivamente.Despuésdel choque quedanpegadosy se muevenjuntos.
,
Determinala velocidaddespuésdel choque.