Download 1 Responde, de manera razonada, a las siguientes cuestiones: a

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Responde, de manera razonada, a las siguientes cuestiones:
a) Un cuerpo está en reposo sobre la superficie de una mesa. ¿Qué fuerzas actúan sobre
él? Indica cuál es la reacción de cada una de dichas fuerzas.
b) Se han medido las aceleraciones que adquiere un cuerpo cuando se le aplican
determinadas fuerzas. Los resultados, recogidos en la siguiente tabla:
Fuerza (N)
2,8
1,4
3,5
4,9
3,9
5,6
Aceleración (m/s2)
4
2
5
7
6
8
contienen un error. Indica cuál es y explica cómo lo has detectado.
c) Desde una altura de 10 m se deja caer una bola de acero y una pluma y se mide el
tiempo empleado en cada caso en llegar al suelo. La experiencia, realizada en la
Tierra, se repite en la Luna. Interpreta los resultados obtenidos que están recogidos
en la siguiente tabla:
Bola de acero
Pluma
Tierra
1,5 s
9s
Luna
3,5 s
3,5 s
Solución
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2 Responde a las siguientes preguntas razonando las respuestas y realizando, en su caso, los
cálculos necesarios:
a) ¿Por qué al remar empujamos el agua hacia atrás?
b) Dos planetas A y B tienen la misma masa, pero el radio de A es doble que el de B.
Sabiendo que la aceleración de la gravedad en A vale 8 m/s 2, ¿cuál será la gravedad
en la superficie de B?
c) A un cuerpo de 20 kg, que se encuentra en reposo sobre el suelo, se le aplica una
fuerza de 296 N vertical y hacia arriba. ¿Con qué aceleración subirá?
d) ¿Con qué fuerza mínima habrá que empujar horizontalmente al cuerpo de
la figura para que no se caiga? Dato: El coeficiente de rozamiento entre el
cuerpo y el plano es 0,1.
Solución
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3 La Luna (m=7,34@1022 kg) gira alrededor de la Tierra en una órbita circular de
3,84@105 km de radio, completando una vuelta en aproximadamente 4 semanas. Calcula la
fuerza de atracción gravitatoria entre la Tierra y la Luna.
Solución
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La masa de un cierto planeta es de 5,336 q1022 kg y su radio 1,334 q106 m. ¿Cuánto pesará
en la Tierra un cuerpo que en la superficie de dicho planeta pesa 40 N?
Dato: G = 6,67 @10 -11 N @m2 @kg -2
Solución
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5 Del cable de una grúa cuelga un cuerpo de 200 kg. Calcula la tensión del cable cuando el
cuerpo:
a)
b)
c)
d)
está en reposo.
sube con velocidad constante de 3 m/s.
sube con aceleración de 2 m/s2.
baja disminuyendo su rapidez 3 m/s cada dos segundos.
Solución
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6 El cuerpo de la figura, de 5 kg de masa, está en reposo sobre un
plano inclinado 30º y suspendido de un hilo que tiene la misma
dirección que el plano y que está atado a un punto fijo. Sabiendo
que el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano es 0,2
a) calcula la tensión del hilo.
b) calcula la aceleración con la que caerá el cuerpo si se corta el hilo.
Solución
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7 a) ¿Con qué velocidad mínima hay que lanzar el cuerpo de la figura para que ascienda hasta
el plano horizontal?
b) ¿Con qué velocidad llegará el cuerpo al plano horizontal y qué espacio recorrerá hasta
pararse si se lanza con velocidad de 20 m/s?
Dato: El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y los planos es 0,3.
Solución
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8 Una granada, de 5 kg de masa, que se desplazaba horizontalmente con una velocidad de
10 m/s, explota dividiéndose en tres fragmentos: el primero, de 2 kg, sale de la explosión
con una velocidad de 12 m/s dirigida un ángulo de 30o sobre la horizontal; el segundo,
también de 2 kg adquiere una velocidad de 15 m/s dirigida un ángulo de 45o por debajo de
la horizontal. Calcula la rapidez y dirección del tercer fragmento.
Solución
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Dos patinadores, de 55 kg y 45 kg se desplazan en línea recta con velocidades respectivas
de 8 m/s y 5 m/s; sus trayectorias forman un ángulo de 30º. Si coinciden en un punto y a
partir de el se desplazan cogidos de la mano, calcula el módulo de la velocidad común.
Considera nulo el rozamiento.
Solución
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10 De un muelle, de constante elástica 20 N/m, se suspende un cuerpo de 100 g.
a) ¿Cuántos centímetros se estira el muelle?
Si se separa el cuerpo de su posición de equilibrio y se suelta.
b) ¿Cuál es el período del movimiento que se produce?
Solución
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11 Se hace girar un cuerpo de 200 g de masa en una circunferencia vertical, de 40 cm de radio,
atado a un hilo que puede soportar como máximo una tensión de 5 N.
a) Explica por qué para la misma velocidad angular, la tensión en la cuerda es mayor
cuando el cuerpo se encuentra en el punto más bajo de la trayectoria que cuando está
en el punto más alto.
b) Calcula la velocidad angular máxima que puede alcanzar sin que se rompa el hilo.
Solución
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12 Sabiendo que m 1=2 kg, m 2 =4 kg y m 3 =4 kg,
a) calcula la aceleración de los cuerpos y las tensiones de las cuerdas en
el sistema de la figura.
b) explica cómo sería el movimiento si, al poco de empezar a moverse,
se rompe el hilo que une “1" y “2".
Solución