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BOLETIN Nº 5 – DINÁMICA (II) – Física 4º de ESO – Curso 2010/11
1. Dos masas iguales de 1 Kg cuelgan de los extremos de una cuerda que pasa por una polea de masa
despreciable. Calcula:
a. Que diferencia de altura debe existir entre ambas masas para que el colocar una sobrecarga de 20
gr en la mas elevada de lugar a que al cabo de 2 s ambas estén la misma altura?.
b. Calcula también la diferencia de altura entre las dos masas 2 s después de haberse cruzado.
2. Una grúa levanta un peso de 2000 Kp con un cable que aguanta hasta 3000 Kp. Calcula la máxima
aceleración con la que puede subir el cuerpo
3. De los extremos de una cuerda que pasa por una polea fija de eje horizontal, cuelgan pesos de 1,2 Kg
y 1,05 Kg, respectivamente. Calcula: a) la aceleración con la que se mueven los pesos, b) el espacio
recorrido en 5 segundos, sí partieron del reposo.
Rta: a= 0,65 m/s2, b) 8,125 m
4. Dos cuerpos de 7 y 4 Kg, respectivamente, cuelgan a ambos lados de una cuerda que pasa por la
garganta de una polea. Calcula: a) aceleración del sistema; b) tensión de la cuerda.
Rta: a) 2,67 m/s2; b) 49,9 N
5. De los extremos de una cuerda que pasa por la garganta de una polea fija de eje horizontal cuelgan
dos bloques de 4 Kg cada uno. Determinar: a) la aceleración con la que se mueven los bloques. a) la
masa que debe añadirse a uno de los bloques para que ll otro suba una distancia de 1,8 m en dos
segundos.
Rta: b) 0,8 Kg, a) 0,9 m/s2
6. En un ascensor de 800 Kg sube a una persona de 75 Kg que lleva en la mano un paquete de 3 Kg
colgando de un hilo. El ascensor asciende 3 m en 2 s con una aceleración constante. Calcula:
a. Tensión del cable del ascensor durante el ascenso.
b. Tensión del hilo del paquete durante el ascenso.
c. Tensión del cable del ascensor durante el ascenso a velocidad constante.
d. Tensión del hilo del paquete durante el ascenso a velocidad constante.
7. Una grúa sube un cuerpo de 100 Kg desde el suelo con una aceleración de 3 m/s 2. Cuál es la tensión
del cable de la grúa? Qué fuerza hace el cuerpo sobre el cable?.
8. Un montacargas comienza su ascenso con una aceleración constante de 5 m/s 2. Transcurridos 4 s su
velocidad se hace constante. Calcula:
a. Fuerza que ejerce sobre el suelo del montacargas una persona de 75 Kg antes de los 4 s.
b. Fuerza que ejerce sobre el suelo del montacargas una persona de 75 Kg después de los 4 s.
Supóngase ahora que el ascensor partiendo del reposo comienza a descender con una aceleración de 5
m/s2 y que al cabo de 4 segundos consigue una velocidad constante. Calcula en este caso:
c. Fuerza que ejerce sobre el suelo del montacargas una persona de 75 Kg antes de los 4 s.
d. Fuerza que ejerce sobre el suelo del montacargas una persona de 75 Kg después de los 4 s.
Soluc: a) 1100 N; b) 735 N; c) 360 N; d) 735 N
9. Fíjate en la siguiente figura:
El carrito de la figura (M= 200 gr) va unido a la masa que cuelga (m= 50 gr) mediante un hilo que pasa
por una polea de masa despreciable. Sí el sistema se mueve sin roce, calcula la aceleración del sistema y
la tensión de la cuerda.
10. Dos cuerpos de 2 y 2,1 Kg, respectivamente, cuelgan a ambos lados de una cuerda que pasa por la
garganta de una polea. Cuánto tiempo debe pasar para que ambos cuerpos se separen 3 metros?.
Rta: 3,54 s
11. En la siguiente figura:
Sí la masa 1 vale 1 Kg, cuánto debería valer la masa 2 para que esta descendiera con aceleración
0,1.g?.
12. Dada la siguiente figura:
Calcula: a. Aceleración del sistema. b. Fuerza que debería aplicar sobre el cuerpo 1 para que el
sistema no se mueva. c. Fuerza que debería aplicar sobre el cuerpo 1 para que el dos ascienda 2 m en un
segundo.
13. El furgón de la figura está subiendo el cuerpo colgado; lo hace con una velocidad constante. Determina
que fuerza deberá estar aplicando
14. Un cuerpo de 2 Kg de masa se encuentra sujeto al extremo de una cuerda de 100 cm de longitud, y
gira en un plano vertical describiendo una circunferencia. Se sabe que cuando pasa por el punto más
bajo de la trayectoria, la tensión de la cuerda vale 1000 N. Sí la cuerda rompe en ese preciso
momento, calcula:
a. Velocidad con la que saldría despedido el cuerpo.
b. Tensión del cable cuando pasa por el punto mas alto de la trayectoria.
15. Una bola de acero con una masa de 20 gr completa un rizo circular de 20 cm de diámetro. Qué
velocidad mínima deberá tener la bola en el punto más alto del rizo, para evitar que se caiga?.
Rta: 0,99 m/s
16. A qué fuerza está sometida una partícula de 20 mg en un centrifugador que gira a 60000 rpm sí está a
10 cm del eje de giro?.
Rta: 78956,83 N
17. Supongamos que un automóvil de 1200 Kg toma una curva de radio 50 m a la velocidad de 54 Km/h.
Sí la carretera no tiene peralte, qué fuerza mínima de roce será precisa para evitar que el vehículo
derrape?. Cuál será el coeficiente de roce?.
Rta: 5000 N; 0,46
18. Un coche de 1000 Kg toma una curva de 50 m de radio, en una carretera llana a 50 Km/h. Indica: a)
podrá tomar la curva sí el pavimento está seco y el coeficiente de roce es de 0,60?; b) sí el pavimento
está helado y µ=0,1?.
19. En el circuito de Montmeló de Cataluña, una de las curvas es la curva CAMPSA, curva con mucha
tracción que se pasa en 4ª a 210 Km/h, que lleva a la contra recta del circuito donde los monoplazas
alcanzan los 300 Km/h y es donde se marca el segundo parcial del circuito. Esta curva tiene un
coeficiente de roce de 1,3. Determina con los datos anteriores el radio de la curva.
20. En el circuito de Alemania de F1, Hockenheimring, la curva mas rápida del circuito es la séptima.
Supongamos que la curva no está peraltada (ligeramente inclinada) algo que en la realidad es
imposible, asimismo sabemos que el µ de la curva valle 12, y el radio de la curva es de 50 metros.
A qué velocidad toma la curva un F1?. Expresa el resultado en Km/h.
21. Si un automóvil describe una curva de 50 m de radio, ¿Cuál debe ser el mínimo valor del coeficiente de
rozamiento entre las ruedas y el asfalto para que el vehículo pueda tomar la curva a 90 Km/h?.
Rta: 1,27
22. Un camión de 1300 Kg toma una curva de 200 m de radio a una velocidad de 50 Km/h. Suponiendo
que no hay peralte, indicar la fuerza de rozamiento entre las ruedas y la carretera para que pueda
tomar la curva.
Rta: 12539 N
23. Si un hombre de 60 Kg se pesara en una pequeña báscula de baño, colocada sobre el suelo de un
ascensor que desciende con MRUA con a=0,4 m/s2, ¿Qué marcaría la báscula?. ¿Y si descendiera con
velocidad constante?.
Rta: 57,55 Kg; 60 Kg
24. Calcular la fuerza que ejerce sobre el suelo una persona de 90 Kg que está en un ascensor, en los
siguientes casos:
a. Sube con velocidad constante de 3 m/s.
b. Está parado.
c. Baja con a= 1m/s2.
d. Baja con v=cte.