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Instituto Tecnológico de Saltillo | Cuadernillo de Física Curso de Nivelación 1
Instituto Tecnológico de Saltillo
UNIDAD I. CONCEPTOS GENERALES. (Sin Utilizar Calculadora)
Conceptos y reglas de la notación científica.
1) Represente los siguientes números expresados en decimales a notación científica.
a) 1,235.00
b) -78.87
c) 0.0023
d) 4’600,340.19
e) -0.0000303
2) Represente los siguientes números expresados en notación científica a decimales.
a) 7.95x103
b) -1.23x106
c) 2.98x10-4
d) -3.57x10-2
e) -5.99x103
3) Desarrolle las siguientes operaciones de números expresados en notación
científica y exprese el resultado en notación científica. Muestre su procedimiento.
1) Una persona suelta una piedra desde una azotea de 45 m de altura. Calcular: a) La velocidad con que llegará la piedra al suelo. (R: V = -29.69 m/s)
b) ¿Cuánto tiempo tardará en llegar al suelo? (R: t= 3 s)
2) Un gato camina sobre la cornisa de una casa cuya altura es desconocida; si el animal en un descuido
cae al suelo en un tiempo de 3 s. a) ¿Cuál será su velocidad de ca ída? (R: V = -29.4 m/s)
b) ¿Cuál es la a ltura de la casa? (R: h = 44.15 m)
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3) Desde el balcón de un edificio se deja caer una manzana y l lega a la planta baja en 5 s.
a) ¿Desde qué piso se dejo caer, si cada piso mide 2.88 m? (R: Piso 43)
b) ¿Con que velocidad l lega a la planta baja? (R: 49 m/s)
4) ¿De qué altura cae un cuerpo que tarda 4 s en llegar al suelo? (R: h = 78.5 m)
5) Un cuerpo cae libremente desde un avión que viaja a 1.96 km de altura. a) ¿Cuánto demora en llegar a l suelo? (R: t = 20 seg)
6) A un cuerpo que cae libremente se le mide la velocidad al pasar por los puntos A y B, siendo estas
de 25 m/s y 40 m/s respectivamente. Determinar:
a) ¿Cuánto demoró en recorrer la distancia entre A y B? (R: t = 1.53 s)
b) ¿Cuál es la distancia entre A y B? (R: d = 49.71 m)
c) ¿Cuál será su velocidad 6 s después de pasar por B? (R: V = 98.8 m/s)
7) Suponga que una pelota se deja caer desde una torre de 70 m de altura. ¿Cuánto habrá caíd o
después de un tiempo t1 = 1 s, t2 = 2 s y t3 = 3 s? (R: y1 = 4.9 m, y2 = 19.6 m, y3 = 44.1m)
8) Suponga que una pelota se lanza hacia abajo de una torre con una velocidad inicial de 3 m/s, en vez
de simplemente dejarla caer.
a) ¿Cuál sería entonces su posición después de 1 s y 2 s? (R: y1 = 7.90m, y2 = 25.6m)
b) ¿Cuál sería su velocidad después de 1 s y 2 s? (R: V1 = 12.8 m/s y V2 = 22.6 m/s)
9) Una pelota de beisbol es lanzada verticalmente hacia arriba con una velocidad de 24.5 m/s.
Calcular:
a) La altura máxima a la que llega la pelota (R: h = 30.62 m)
b) La velocidad de llegada al punto de partida. (R: V = - 24.5 m/s)
c) El tiempo total requerido para volver al punto de lanzamiento. (R: t = 5 s)
10) ¿Cuál será la velocidad inicial necesaria para que una pelota de tenis que es lanzada verticalmente
hacia arriba logre alcanzar una altura de 40 m? (R: V= 28 m/s)
11) Si se deja caer una piedra desde el reposo en la terraza de un edificio y se observa que tarda 6 s en
llegar al suelo;
a) ¿A qué altura estaría esa terraza? (R: 176.5 m)
b) ¿Con que velocidad llegaría la piedra al piso? (R: 58.8 m/s)
12) Supóngase que un cuerpo se lanza verticalmente hacia arriba en la Luna con una rapidez de 20 m/s:
a) ¿Qué altura máxima alcanzara si la gravedad de la luna es de g = 1.6 m/s2? (R: h = 125 m)
b) ¿En cuánto tiempo logra esa altura máxima? (R: t = 12.5 s)
13) Una persona lanza una pelota verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 15 m/s.
a) ¿A qué altura l lega? (R: h = 11.5 m)
b) ¿Cuánto tiempo permanece en el aire antes de regresar a la mano? (R: t = 3.06 s)
14) Tito lanza una piedra hacia arriba desde la terraza de un edificio de 50 m de alto, con una rapidez
inicial de 20 m/s. Calcula:
a) El tiempo para que la piedra alcance su altura máxima. (R: t = 2.04 s)
b) La a l tura máxima. (R: h = 20.38 m)
c) Tiempo que tarda en pasar por el punto de partida. (R: t = 4.08 s)
d) Velocidad de la piedra en ese instante. (R: V = -20 m/s)
e) Tiempo que tarda en llegar a l suelo. (R: t = 3.79 s)
f) Velocidad con que cae a l suelo. (R: V= -37.16 m/s)
15) ¿Desde qué altura debe caer el agua de una presa, para golpear la rueda de una turbina con
velocidad de 30 m/s? (R: h = 45.89 m)
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Movimiento de proyectiles.
1) Un avión de rescate en Alaska deja caer un paquete de provisiones a un grupo de exploradores
extraviados. Si el avión viaja horizontalmente a 40 m/s, y a una altura de 100 metros sobre el suelo,
calcular:
a) Tiempo de vuelo del paquete. (R: t = 4.51 s)
b) ¿Qué distancia horizontal alcanza el paquete cuando cae al suelo? (R: 180.4 m)
c) ¿Velocidad con que l lega al piso? (R: V = 44.29 m/s, en dirección hacia el piso.)
2) Se dispara un cañón con un ángulo de tiro de 15°, saliendo la bala con rapidez de 200 m/s. Se desea
saber:
a) El alcance del proyectil. (R: 2039 m)
b) Velocidad con la que llega a tierra, en magnitud y dirección. (R: 200 m/s a 345°)
3) Desde un avión que vuela a 2000 m de altura se lanza un paquete desde el reposo; si la velocidad
del avión es de 1000 km/h, calcular:
a) El tiempo que tarda el paquete en llegar al suelo. (R: t = 20.2 s)
b) La distancia horizontal recorrida durante su caída. (R: d = 5610 m)
4) Desde un avión se lanza una bomba desde el reposo a una altura de 3000 m; si la velocidad del
avión es de 1000 km/h, calcular: a) El tiempo que tarda en l legar la bomba a la tierra. (R: t = 24.74 s)
b) La distancia horizontal total recorrida durante su ca ída.(R: d = 6871 m)
5) Un muñeco de pruebas se encuentra arriba de motocicleta, aumenta horizontalmente su rapidez y
sale disparado de un acantilado de 50 m de altura. Calcule:
a) Tiempo de vuelo de la motocicleta. (R: t = 3.19 s)
b) ¿A qué rapidez debe salir del acantilado la motocicleta, para aterrizar al nivel del suelo a 90 m
de la base del acantilado? (R: V = 28.2 m/s)
6) En un juego de basquetbol, una pelota es lanzada desde la l ínea media de la cancha con una
velocidad de 10 m/s y un ángulo de elevación de 65°. Calcula:
a) El tiempo de vuelo hasta que cae de nuevo al suelo. (R: t = 1.85 s)
b) La altura máxima alcanzada. (R: h = 4.19 m)
c) El desplazamiento horizontal. (R: d = 7.81 m)
7) Una manguera que se encuentra sobre el piso lanza un chorro de agua hacia arriba con un ángulo
de 50° con respecto a la vertical. La rapidez del fluido es de 20 m/s cuando sale de la manguera.
Calcula:
a) Tiempo en alcanzar la altura máxima. (R: t = 1.56 s)
b) Altura máxima alcanzada. (R: h = 11.97 m)
c) Desplazamiento horizontal . (R: d = 40.17 m)
8) Un cañón se ajusta con un ángulo de tiro de 60° respecto a la horizontal y dispara una bala con una
velocidad de 300 m/s.
a) ¿A qué altura l legara la bala? (R: h = 3442 m)
b) ¿Cuánto tiempo estará en el aire? (R: t = 53 s)
c) ¿Cuál es el alcance horizontal? (R: d = 7948 m)
9) Un lanzador de beisbol lanza una pelota hacia un jugador con una velocidad inicial de 20 m/s, que
forma un ángulo de 45° con la horizontal. En el momento de lanzar la pelota, el jugador está a 50 m
del lanzador. ¿Con que velocidad y en qué sentido deberá correr el jugador para atrapar la pelota a
la misma altura que se lanzo? (R: Debe correr a 3.19 m/s, hacia el lanzador.)
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10) Un jugador patea un balón de futbol a un ángulo de 37° con una velocidad de salida de 20 m/s.
Calcule:
a) La altura máxima. (R: h =7.39 m)
b) El tiempo transcurrido antes de que el balón golpee el suelo. (R: t=2.45 s)
c) A qué distancia golpea el suelo. (R: d = 39.2 m)
d) La velocidad en la altura máxima. (R: 16 m/s en la misma dirección con que se pateó.)
EJERCICIOS PARA REFORZAR UNIDAD 3
1.- Un automóvil adquiere una velocidad de 40 km/hr en 4 s .
¿Cuál es su aceleración en m / s? ( R: a = 2.77 m / s).
2.- Un automóvil recorre 86 km a una rapidez promedio de 8 m/s. ¿Cuántas horas requirió para completar el viaje? (R: t = 2.99 h).
3.- El sonido viaja con una rapidez promedio de 340 m/s. El relámpago que proviene de una nube causante de una tormenta distante se observa en forma casi inmediata. Si el sonido del rayo llega a nuestro oído 3 s después, ¿a qué distancia está la tormenta?
(R: X = 1020 m)
4.- Un cohete pequeño sale de su plataforma en dirección vertical ascendente y recorre una distancia de 40 m antes de iniciar su regreso hacia el suelo 5 s después de que fue lanzado.
¿Cuál fue la velocidad promedio de su recorrido? (R: V = 16 m/s)
5.- Una mujer camina 4 min hacia el norte a una velocidad promedio de 6 km/h; después
hacia el este a 4 km/h durante 10 min. ¿Cuál es su rapidez promedio durante el recorrido?
(R: V = 4.57 km/h)
6.- Un automóvil se desplaza inicialmente a 50 km/h y acelera a razón de 4 m/s2 durante 3 s. ¿Cuál es la rapidez final? (R:= vf = 25.9 m/s)
7.- En un portaaviones, un avión es frenado en 1.5 segundos . Su aceleración promedio fue de 49 m/s2.
a) ¿Cuál fue la distancia de frenado? (R: x = 55.1 m)
b) ¿Cuál fue la rapidez inicial? (R: Vo = 73.5 m/s)
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8.- En una prueba de frenado, un vehículo que viaja a 60 km/h se detiene en un tiempo de 3 s. ¿Cuáles fueron la aceleración y la distancia de frenado?
(R: a = – 5.56 m/s2 ,X = 25 m).
9.- Un monorriel que viaja a 80 km/h debe detenerse en una distancia de 40 m.
¿Qué aceleración promedio se requiere y Cuál es el tiempo de frenado? (Vo = 22 m/s)
(R: a = –2.02 m/s2 t = 10.9 s)
10.- Un motociclista lleva una velocidad inicial de 2 m / s , al los 3 seg. , su velocidad es de 6 m / s . Determinar:
a ) Su aceleración media (R:1.33 m / s2)
b ) Su desplazamiento en ese tiempo .(d=11 .985 m).
11.- Un automovilista que lleva una rapidez de 80 km/hr aplica los frenos para detenerse en 5 seg antes de un semáforo. Considerando la aceleración constante. Calcular:
a) La aceleración
b) La distancia total recorrida desde que aplicó los frenos, hasta detenerse
c) La rapidez que lleva a los 2 seg de haber aplicado los frenos
d) La distancia que recorrió durante los 2 primeros segundos de haber frenado
(R: a) – 4.44 m/s2 b) 55.5 m c) 13.34 m/s2 d) 35.56 m).
12.- Una caja se cae accidentalmente de una camioneta que lleva una velocidad de 60 km/hr hacia el este, recorriendo 15 mts antes de detenerse. Si la aceleración es constante.
Calcular:
a) La aceleración
b) El tiempo que tarda la caja en detenerse
c) La distancia que recorrió en el primer segundo de su caída
(R: a) -9.25 m/s2 b) 1.8 seg c) 12.03 m)
13.- Un auto choca a 60 km/h contra una pared sólida, ¿desde qué altura habría que dejarlo caer para producir el mismo efecto?. (R:= h = 13,9 m)
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14.- En un tubo de televisión los electrones experimentan una aceleración constante de
valor 3 x 1012 m/s2. ¿Qué velocidad alcanzan los electrones después de recorrer una distancia de 1.5 cm, si parten del reposo? (R = 3x105 m/s)
15.- Un esquiador parte del reposo y se desliza 9.0 m hacia abajo, por una pendiente, en
3.0 s. ¿Cuánto tiempo, después del inicio, el esquiador habrá adquirido una velocidad de 24 m/s? Considere la aceleración constante. (R = 12 s)
16.- Una pelota, en reposo, se deja caer durante 5 s. ¿Cuáles son su posición y su velocidad
final? (R: x = –122.5 m, v = –49.0 m/s)
17.- Una piedra cae del estado de reposo.
a)¿Cuándo alcanzará un desplazamiento de 18 m por debajo del punto de partida?
(R: t = 1.92 s)
b)¿Cuál es su velocidad en ese momento? (R: vf = –18.8 m/s)
18.- Una mujer suelta una pesa desde lo alto de un puente y un amigo mide el tiempo que
tarda en caer. ¿Cuál es la altura del puente si dicho tiempo es de 3 s? (R: X = –44.1 m)
19.- A un ladrillo se le imparte una velocidad inicial de 6 m/s en su trayectoria hacia abajo.
¿Cuál será su velocidad final después de caer una distancia de 40 m?
(R: V = – 28.6 m/s).
20.- Una pelota cae desde un edificio de 100 m de altura. Al mismo instante, otra se lanza
hacia arriba desde la base, con una velocidad inicial de 50 m/s. ¿Cuándo chocarán las dos
Pelotas y a qué distancia estarán entonces, sobre el nivel de la calle?
(R: t = 2.00 s, y = 80.4 m)
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21.- Un proyectil se lanza verticalmente hacia arriba y regresa a su posición inicial en 5 s.
¿Cuál fue su velocidad inicial y hasta qué altura llegó? (R: Vo = 24.5 m/s, X = 30.6 m).
22.- Una pelota de béisbol sale con una velocidad horizontal de 20 m/s. En 0.25 s, ¿Qué
distancia habrá viajado horizontalmente y qué tanto habrá caído verticalmente?
(R: x = 5.00 m, y = –0.306 m)
23.- Un avión que vuela a 70 m/s deja caer una caja de provisiones. ¿Qué distancia horizontal recorrerá la caja antes de tocar el suelo, 340 m más abajo?
(R: x = 583 m)
24.- En un aserradero, los troncos caen horizontalmente a 15 m/s, desde 20 m hacia un
estanque para contener madera. ¿Qué distancia recorren horizontalmente los troncos?
( R: x = 30.3 m)
25.- Una bala sale del cañón de un arma con una velocidad horizontal inicial de 400 m/s. Halle los desplazamientos horizontal y vertical después de 3 s
(R: x = 1200 m, y = –44.1 m)
26.- Un piloto acróbata vuela a 15 m/s en dirección paralela al suelo plano que se
encuentra 100 m debajo. ¿A qué distancia x del objetivo debe estar el avión para que, si se deja caer un saco de harina, choque con el blanco? (R = 67.8 m)
27.- Se lanza una pelota desde lo alto de un edificio hacia otro más alto, localizado a una
distancia de 50 m. La velocidad inicial de la pelota es de 20 m/s, con una inclinación de 40° sobre la horizontal. ¿A qué distancia por encima o por debajo de su nivel inicial, golpeará la pelota sobre la pared opuesta? (R = -10.21 m.)
28.-Un cazador apunta directa y horizontalmente la mira de su rifle hacia el centro de un blanco situado a 91.44m. Si la velocidad inicial de la bala es 640 m/s, ¿a qué altura por debajo del centro del blanco da la bala en el blanco? (R = -10.0584 cm).
29.- Una pelota de béisbol sale con una velocidad de 30 m/s a un ángulo de 30° con la horizontal. ¿Cuáles son las componentes horizontal y vertical de su velocidad después de 3 s? (R: Vx = 26.0 m/s, Vy = –14.4 m/s)
30.- Un proyectil sale disparado del suelo con una velocidad de 35 m/s a un ángulo de 32°.
¿Cuál es la altura máxima que alcanza? (R: hmáx = 17.5 m)
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31.- Se lanza un proyectil con una velocidad inicial de 200 m/s y una inclinación, sobre la
horizontal, de 30°. Suponiendo despreciable la pérdida de velocidad con el aire, calcular:
a) ¿A qué distancia del lanzamiento alcanza la altura máxima?. (R: d =1732.05 m)
b) ¿A qué distancia del lanzamiento cae el proyectil?. (R: d=3464.1 m)
32.- Unos artilleros instalan un viejo cañón sobre el nivel del mar en el borde sobre un acantilado. Lo apuntan en forma que el disparo sea horizontal. El proyectil sale con cierta velocidad inicial Vi. El cañón se encuentra a 60 m sobre el nivel del mar. El tiempo que transcurre desde el disparo hasta que se escucha el sonido del impacto sobre el mar es 4s. Sabiendo que la velocidad del sonido es aproximadamente unos 340 m/s, estime la distancia horizontal x desde el punto impacto a la base del acantilado y la velocidad inicial Vi del proyectil. (R: : x = 159 m; Vi = 45.4 m/s)
60 m
X
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UNIDAD IV. DINÁMICA.
Leyes de Newton.
1) Un jinete y su caballo indeciso se encuentran en una carrera de obstáculos en las
olimpiadas. En uno de los obstáculos, el caballo decide no saltarlo parándose
repentinamente. ¿Qué sucede con el jinete? ¿cómo explica este fenómeno?
2) Usted se encuentra dentro de un automóvil como copiloto viajando a 50 km/h. De
repente, el conductor hace un giro brusco a la izquierda. ¿Qué sucede con su
cuerpo? ¿Cómo explica este fenómeno?
3) Usted está pisando el acelerador de un automóvil en una carretera recta y se
encuentra viajando a 100 km/h. El automóvil, ¿está o no está en equilibrio? ¿Por
qué?
4) El mismo automóvil del problema anterior sube una cresta y para mantener la
misma velocidad, usted pisa con más fuerza el acelerador. El automóvil, ¿se
encuentra o no en equilibrio? ¿Por qué?
5) Usted se encuentra arriba de una montaña rusa en la cima más alta. Cuando
empieza a bajar, se dice que se sienten “mariposas” en el estómago. ¿Cómo puede
explicar este fenómeno?
6) Cuando usted baja la ventana de un automóvil que está circulando a altas
velocidades en una carretera, siente que el aire pasa con fuerza a través del carro.
Si usted sacara su mano en la ventana y soltara una pelota de esponja, ¿qué
sucedería con la pelota justo después de haberla soltado? ¿Acaso la pelota
permanece en equilibrio justo después de haberla soltado? Explique.
7) Un extremo de una soga se encuentra atada una pared, mientras que el otro
extremo es jalado por un joven con todas sus fuerzas por un instante. Después, el
hermano gemelo (se supone que ambos tienen la misma fuerza) desata la soga de
la pared, toma el extremo y en seguida, ambos jalan la soga en sentidos opuestos.
¿Dónde hay más tensión en la cuerda? ¿En la primera situación, en la segunda o en
ambas por igual? ¿Por qué?
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8) Un libro se encuentra reposando arriba de una mesa horizontal. Describa y dibuje
todas las fuerzas que actúan sobre el libro.
9) El motor de un avión de combate a reacción succiona aire de la atmósfera por su
parte frontal. Dentro del motor el aire se mezcla con combustible de manera que
se produce un tipo de explosión constante. El aire arrojado por esta explosión sale
disparado por la parte trasera del motor. Explique en términos de la (s) leyes de
Newton cómo es que el avión puede avanzar en su trayectoria.
10) Describa y dibuje las fuerzas presentes en el motor del ejercicio anterior.
11) Usted se encuentra flotando dentro de una nave espacial. Un compañero
astronauta tiene la misma masa que usted. Si usted empujara a su compañero,
¿cuál de los dos saldría más afectado por el impulso que le impartió a su
compañero? Explique.
12) Usted suelta una pelota de billar desde lo alto de un edificio de 10 pisos. Justo
antes de soltarla, la pelota se encuentra en reposo. Usted le pide a un compañero
que observe la rapidez de la pelota cuando ésta pase justo por donde se
encuentra. Como este compañero se encuentra en el 5º piso, le menciona a usted
que la pelota pasó “rápido”. Otra compañera que se encue ntra en la planta baja,
hace la misma observación y después le comenta a usted que la pelota pasó “muy
rápido”. En términos de la (s) leyes de Newton, explique este comportamiento de
la pelota a medida que cae.
13) Una cuerda se encuentra atada a una pared y el otro extremo está siendo jalado
por una persona. ¿En qué punto de la cuerda hay más tensión? ¿Justo en la mano
de la persona, en el extremo opuesto de la cuerda, en medio, etc.? Explique.
14) Dos estudiantes jalan en extremos opuestos una cuerda para tratar de romperla,
sin embargo, fracasan. Después atan la cuerda a una pared y jalan ambos del
mismo extremo. Independientemente de si logran romperla o no, ¿será mejor este
intento de romperla que el primero? Explique.
15) Un caballo astuto se niega a tirar de un trineo ya que, según él, la fuerza con que
tira al trineo es igual que la que el trineo lo jala de vuelta, pero en sentidos
opuestos. Y dice: “¿para qué intentarlo si no importa la fuerza que yo haga, el
trineo siempre anulará mi fuerza en el sentido opuesto?” ¿Qué le diría al caballo
para intentar persuadirlo que tire el trineo?
16) Explique en términos de la (s) leyes de Newton, por qué los carros de carreras
tratan de construirse con los materiales más livianos posibles.
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Aplicaciones.
17) Una bola de masa m, se encuentra suspendida de una cuerda que se encuentra
atada a la pared y está sostenida por una viga que hace un ángulo de 90° con la
pared como se aprecia en la siguiente figura. Para cada uno de los siguientes
incisos, encontrar la fuerza con que la cuerda jala a la pared y la fuerza con que la
viga sostiene a la cuerda.
a)
b)
c)
18) Una pelota de masa m está suspendida de dos cables como se muestra en la
siguiente figura. Para cada uno de los siguientes incisos, encontrar la tensión en
cada uno de los cables.
a)
b)
c)
d)
19) Una viga se encuentra empotrada en la pared como se muestra en la siguiente
figura. Una fuerza de magnitud F se aplica directamente hacia abajo en la viga a
una distancia d del punto de unión. Encuentre la torca alrededor de éste punto de
unión si:
a)
b)
c)
𝒎
𝜽𝟏
𝜽𝟐
𝜽𝟑
T
F
𝒎
𝜽𝟒 𝜽𝟏
𝜽𝟐 𝜽𝟑
𝑻𝟐 𝑻𝟏
d F d) 𝐹 𝑁 𝑑 𝑚
𝑻 𝟓𝑵𝒎
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20) Una viga se encuentra empotrada en la pared y se le aplica una fuerza de magnitud
F a un ángulo θ con respecto a la viga tal como se muestra en la siguiente figura. El
punto de aplicación de la fuerza se encuentra a una distancia d del punto de unión
entre la viga y la pared. Encuentre la torca aplicada a la viga alrededor de éste
punto de unión si:
a) θ
b) θ
c) θ
d) θ
21) Una varilla de masa despreciable se encuentra balanceando sobre un pivote como
se muestra en la figura. Se le aplica un peso w a la varilla en la dirección que se
observa. Considerando cada uno de los datos en los siguientes incisos, ¿qué fuerza
F debe aplicársele a la varilla para que ésta no gire? ¿Cuál es la fuerza normal N
que genera el pivote sobre la varilla? Suponga que las fuerzas F y w se aplican a
una distancia del pivote a y b respectivamente.
22) Vuelva a resolver el problema 17, aplicando la 2ª condición de equilibrio. Muestre
su procedimiento.
θ
d
F
𝑭 𝟏𝟓 𝟑𝟑𝟑𝑵 𝑵 𝟐𝟑 𝟑𝟑𝟑𝑵
𝑭 𝟏𝟐𝑵 𝑵 𝟐𝟒𝑵
𝑭 𝟏𝟎𝑵 𝑵 𝟐𝟓𝑵
𝑭 𝟏𝟕 𝟓𝑵 𝑵 𝟐𝟒 𝟓𝑵
a) 𝑤 𝑁 𝑎 𝑚 𝑏 𝑚
b) 𝑤 𝑁 𝑎 𝑚 𝑏 𝑚
c) 𝑤 𝑁 𝑎 𝑚 𝑏 𝑚
d) 𝑤 𝑁 𝑎 𝑚 𝑏 𝑚
F
N w
a b
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23) Se desea empezar a mover un bloque de masa m mediante una fuerza F paralela a
la superficie que lo sostiene. Si el coeficiente de fricción estático entre el bloque y
la superficie es µS, ¿cuál es la fuerza F necesaria para empezar a mover el bloque?
Considere la siguiente información:
a)
b)
c)
d)
24) En el problema anterior, el coeficiente de fricción cinética es µK. Si se aplica una
fuerza al bloque, determine si éste se empieza a mover o no. Si éste se
mueve, calcule la distancia recorrida por el bloque en un lapso de 10 segundos.
Utilice los mismos datos del problema anterior.
a)
b)
c)
d)
25) Un bloque de masa m se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal. El
coeficiente de fricción estático y cinético entre el bloque y la superficie son y
respectivamente. Utilizado los mismos datos dados en los 4 incisos de los 2
problemas anteriores, encuentre la fuerza horizontal necesaria para lograr que el
bloque se mueva una distancia de 10 metros en 5 segundos.
a)
b)
c)
d)
m F
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EJERCICIOS PARA REFORZAR UNIDAD 4
Resuelve los siguientes Ejercicios
1.- Una caja de 50 N de peso, se desliza sobre el piso con velocidad constante por medio
de una fuerza de 25 N, que tira de la caja, formando un ángulo de 40° con respecto a la
horizontal. (a) ¿Cuál es el valor de la fuerza de fricción que se opone al movimiento? (b)
Determine el coeficiente de fricción cinética entre la caja y el piso. (R = 19.15 N ; 0.56)
2.- Una fuerza horizontal neta de 120 N actúa sobre una caja de 37.5 kg en reposo en el
piso. (a) ¿Que aceleración se produce? (b) ¿Cuánto viaja la caja en 10.0 s? (c) ¿Que rapidez
tiene a los 10.0 s?. Considere la fricción despreciable. (R = 3.2 m/s2 ; 160 m ; 32 m/s)
3.- Una mesera empuja una botella de salsa con masa de 450 g hacia la derecha sobre un
mostrador horizontal liso. Al soltarla la botella tiene una velocidad de 2.8 m/s, pero se
frena por la fuerza de fricción horizontal constante ejercida por el mostrador. La botella se
desliza 1.0 m antes de parar. ¿Qué magnitud tiene el coeficiente de fricción cinética?
(R = 0.4)
4.- Encuentre la Torca en el Punto “A” en cada uno de los diagramas
A
A
1m 2m
1m
F1
F2
F3 28°
F1
F3 4m
1.5m
a) b)
F1=80N,F2=230N, F3=200N F1=150N, F2=100N, F3=500N
F2
15°
Instituto Tecnológico de Saltillo | Cuadernillo de Física Curso de Nivelación 33