Download física y su aplicación a la técnica – 4ºb trabajo práctico: dinámica

FÍSICA Y SU APLICACIÓN A LA TÉCNICA – 4ºB
TRABAJO PRÁCTICO: DINÁMICA
⃗⃗⃗⃗⃗ y adquiere una
EJERCICIO Nº1: Si a un cuerpo apoyado en un plano horizontal se le aplica una fuerza de 10 𝑘𝑔
aceleración de 2 m/s2. ¿Cuál es su masa?
⃗⃗⃗⃗⃗ . Sabiendo que la cuerda resiste sin
EJERCICIO Nº2: Se ata una cuerda a un balde lleno con agua que pesa 15 𝑘𝑔
cortarse una fuerza de 180 N, ¿cuál es la máxima aceleración que podrá tener el balde cuando se lo levanta
verticalmente mediante la cuerda?
EJERCICIO Nº3: ¿Qué fuerza es necesaria aplicar a un cuerpo de 15 kg apoyado en un plano horizontal, para que
adquiera una aceleración de 3m/s2?
EJERCICIO Nº4: ¿Cuál es la fuerza que imprime a una masa de 12 gramos, una aceleración de 25 cm/s2; y cuál sería la
aceleración imprimida a esta masa por una fuerza de 624 dyn?
EJERCICIO Nº5: Se desea calibrar un dinamómetro graduado en Newton. Para esto se cuelga dos pesas de 100 𝑔 y
500𝑔. ¿Qué valor deberá marcar el dinamómetro en cada caso?
EJERCICIO Nº6: Calcular la masa de un cuerpo en los 3 sistemas si:
a) Al aplicarse una fuerza constante de 20 N, recibe una aceleración de 0,8 m/s2.
b) Al aplicarse una fuerza constante de 1,5.103 dyn, recibe una aceleración de 20 cm/s2.
EJERCICIO Nº7: Expresar según corresponda:
⃗⃗⃗⃗⃗ a N
a) 100 𝑘𝑔
b) 8 N a dyn
c) 15 ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑘𝑔 a dyn
d) 20 kg a utm
e) 5 utm a g
EJERCICIO Nº 8: Una fuerza de 270 N actúa sobre un cuerpo de 30 kg de masa, durante 20 segundos. Determinar:
a) El aumento de velocidad que produce.
b) Si sale del reposo, qué espacio recorre en ese tiempo.
⃗⃗⃗⃗⃗ de peso obra una fuerza constante de 50 𝑘𝑔
⃗⃗⃗⃗⃗ durante 3 segundos. ¿Qué
EJERCICIO Nº 9: Sobre un coche de 150 𝑘𝑔
velocidad tendrá el coche después de este tiempo?
EJERCICIO Nº 10: En un lago congelado una persona ubicada en un trineo azul intenta separar a otro trineo color rojo
que está a 1 metro. Lo empuja con una barra y observa que el trineo donde está ubicado se desplaza 3 metros en 2
segundos. Suponiendo que el movimiento realizado es uniformemente acelerado y que las masas son: trineo azul +
persona = 60 kg y trineo rojo = 20 kg. Se consideran despreciables el rozamiento y la masa de la barra.
a) Calcular la aceleración del trineo azul.
b) Calcular la fuerza que hace mover a cada trineo.
c) Calcular el desplazamiento del trineo rojo en 2 segundos.
EJERCICIO N° 11: Un niño de 20 ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑘𝑔 empuja a otro de 30 ⃗⃗⃗⃗⃗
𝑘𝑔 con una fuerza de 10 N. ¿Qué aceleración adquiere cada
uno debido a esa fuerza?
EJERCICIO N° 12: Un cañón de 100 kg de masa dispara un proyectil de 2000 g de masa que por su boca va a una
velocidad de 432 km/h. Considerando que la fuerza expansiva mantiene un valor constante mientras la bala recorre el
cañón y tarda 0,06 segundos en salir, calcular:
a) ¿Cuál es la aceleración en el interior del cañón?
b) ¿Cuál es el valor de la fuerza que produce esa aceleración?
c) ¿Cuál es la velocidad de retroceso del cañón?
EJERCICIO N° 13: Una fuerza de tracción paralela al suelo de 60 N debe vencer un rozamiento de 10 N cuando arrastra
un bloque de 50 kg sobre una superficie horizontal. ¿Qué aceleración le comunica? ¿Qué distancia recorre si la fuerza
permanece aplicada 4 segundos sobre el cuerpo e inicialmente éste estaba en reposo sobre la superficie horizontal?
EJERCICIO N° 14: Una caja que pesa 50 N está apoyada en el piso. Se ejerce sobre la caja una fuerza de 20 N. ¿Cuál es la
aceleración de la caja? (µe = 0,3; µd = 0,2)
EJERCICIO N° 15: Un niño ejerce una fuerza de 10 N sobre un carrito de 1,5 kg que se mueve con aceleración de 1 m/s2.
a) ¿Cuál es la intensidad de la fuerza de rozamiento entre el carrito y el piso?
b) ¿Cuál es el valor del coeficiente de rozamiento dinámico?
EJERCICIO N° 16: Sobre un cuerpo de masa de 50 kg se ejerce una fuerza de 10 Newton. Se observa que el cuerpo tiene
una aceleración de 0,15 m/s2. ¿Existe fuerza de rozamiento entre el cuerpo y la superficie de apoyo?
FÓRMULAS A UTILIZAR



PRINCIPIO DE MASA:
ROZAMIENTO:
FÓRMULAS DE MRUV:
Fuerza
𝑭=𝒎∙𝒂
Aceleración:
𝑎=
Masa:
𝑚=𝑎
𝐹
𝑚
𝐹
Estático:
|𝐹𝑟 | = 𝜇𝑒 ∙ |𝑁|
Dinámico:
|𝑓𝑟 | = 𝜇𝑑 ∙ |𝑁|
Aceleración:
𝒂=
𝒗𝒇 −𝒗𝒊
𝒕
Y las ecuaciones derivadas quedan:
𝑣𝑓 = 𝑣𝑖 + 𝑎 ∙ 𝑡 ;
Espacio:
𝑣𝑖 = 𝑣𝑓 − 𝑎 ∙ 𝑡;
𝑡=
𝑣𝑓 −𝑣𝑖
𝑎
𝟏
𝒙 = 𝒗𝒊 ∙ 𝒕 + 𝟐 ∙ 𝒂 ∙ 𝒕 𝟐
Y las ecuaciones derivadas quedan: 𝑣𝑖 =
1
2
𝑥− ∙𝑎∙𝑡 2
𝑡
;
𝑎=
2(𝑥−𝑣𝑖 ∙𝑡)
𝑡2