PROBLEMARIO DE DINMICA ( con rozamiento)

PROBLEMARIO DE DINMICA (Sin y con rozamiento)

1. Un bloque de 10 kg que est en un plano sin rozamiento e inclinado 300 con respecto a la horizontal, es sostenido mediante una cuerda como se muestra en la figura. Determine la tensin de la cuerda y la magnitud de la fuerza normal (perpendicular al plano inclinado), suponga que la cuerda se rompe. Calcule la aceleracin del bloque cuando sta se desliza sobre el plano inclinado.

2. De las siguientes figuras encuentre la aceleracin de las masas y las tensiones de las cuerdas.

3. Dos bloques de masa m1 = 3 kg y m2 = 4 kg estn tocndose sobre una mesa sin friccin. Si la fuerza mostrada que acta sobre m1 es de 5 N.

a) Cul ser la aceleracin de los dos bloques?

b) Con que fuerza empuja m1 a m2?

c) Repita los incisos anteriores si la fuerza se aplica a m2.

4. Un automvil de 900 kg que va a 20 m/s choca con un rbol y recorre 1.6 m antes de detenerse.

Qu magnitud tendr la fuerza de retardo ejercida por el rbol sobre l?

5. De la siguiente figura, calcule la aceleracin de las masas y las tensiones de las cuerdas.

6. Dos bloques con masa de 20 kg cada uno, descansan sobre superficies lisas. Suponiendo que las poleas son ligeras y sin rozamiento. Calcule:

a) El tiempo requerido para que el bloque A se mueva 1.0 m hacia abajo del plano, partiendo del reposo.

b) La tensin de la cuerda que une a los bloques.

7. Calcule en funcin de m1 , m2 y g la aceleracin de los dos bloques si no existe rozamiento entre m1 y la mesa, ni en la polea.

8. Cul es la magnitud de una fuerza paralela a un plano inclinado 300 necesaria para dar a una caja de 5 kg una aceleracin de 0.20 m/s2 hacia arriba del plano? Y si la fuerza es transversal (perpendicular) al plano?

9. Un automvil que se mueve a 20 m/s empieza a subir en un plano inclinado a 370 al mismo tiempo que otro automvil que se encuentra a una distancia de 100 m sobre el plano inclinado empieza a moverse hacia abajo a partir del reposo. Al ignorarse las fuerzas de friccin,

a) A qu distancia de la parte inferior del plano inclinado se encontrarn los automviles cuando pasen uno al lado del otro?

b) Qu velocidades tendrn los autos en ese instante?

10. Un cuerpo que "pesa" 0.10 kg resbala sobre una superficie de hielo, detenindose a una distancia de 15 metros. Si su velocidad inicial es de 6 m/s. Cual es la fuerza de friccin entre el cuerpo y el hielo? Cual es el coeficiente de rozamiento cintico?

11. Un hombre arrastra por el suelo un cuerpo de 50 kg tirando de ella con una cuerda. El coeficiente de rozamiento esttico entre el suelo y la canasta es de 0.50 y el de rozamiento cintico de 0.35.

12. Encuentre la Tensin necesaria de la cuerda para empezar a mover la canasta si:

a) La cuerda esta horizontalmente.

b) Forma un ngulo de 300 con respecto a la horizontal.

c) Forma un ngulo de 600 con respecto a la horizontal.

d) Forma un ngulo de 300 con respecto a la horizontal (medido en sentido de las manecillas del reloj)

e) Encuentre la aceleracin del cuerpo para cada uno de los incisos anteriores.

13. Un cubo de peso W descansa en un plano inclinado rugoso que forma un ngulo con respecto a la horizontal.

a) Cul es la fuerza mnima necesaria para que el cubo empiece a moverse hacia abajo sobre el plano?

b) Cul es la fuerza mnima necesaria para que el cubo empiece a ascender por el plano?

c) Cul es la fuerza mnima horizontal (transversal al plano) para que ste empiece a descender por el plano?

14. Un trozo de hielo resbala hacia abajo por una pendiente de 450 en un tiempo doble del que tarda en resbalar por esa misma pendiente pero sin friccin. Cual es el coeficiente de friccin entre el hielo y la pendiente?

15. Un bloque desliza hacia abajo por un plano inclinado cuya pendiente es y con velocidad constante. A continuacin se le proyecta hacia arriba por el mismo plano con una rapidez inicial v0 a) Que distancia ascender sobre el plano antes de detenerse?

b) Resbalar hacia abajo de nuevo?

16. Dos masas m1 =1.65 kg y m2 =3.30 kg unidas por una varilla sin masa paralela a un plano inclinado, por el cual ambas resbalan, descienden por el plano tal y como se muestra en la figura, tirando m2 de m1. El ngulo de inclinacin es = 300 . El coeficiente de friccin cintica entre m1 y el plano es m1 = 0.226 y entre m2 y el plano es m2 =0.113. Calcular:

a) La tensin de la varilla que una a los cuerpos.

b) La aceleracin de cada cuerpo.

c) Intercambie los cuerpos y calcule nuevamente los incisos anteriores.

17. El bloque B de la siguiente figura pesa 710 N. El coeficiente de friccin esttica entre dicho bloque y la mesa es de 0.25. Encontrar el peso mximo que debe de tener el bloque A para que el sistema est en equilibrio.

18. El bloque A de la figura pesa 44 N y el bloque B tiene una masa de 2.5 kg.

a) Determine el mnimo peso del bloque C que est sobre A para que el sistema est en equilibrio si s entre el bloque A y la mesa es de 0.20.

b) Determine la aceleracin de los bloques A y B si el bloque C se retira repentinamente de encima del bloque A, siendo el coeficiente de rozamiento cintico entre A y la mesa de 0.20.

19. Una caja de masa m se empuja por una rampa spera inclinada un ngulo con la horizontal, cuyo coeficiente cintico de rozamiento es k, mediante una fuerza de magnitud F. Obtnganse, en funcin de m, , F y g las expresiones para:

a) La fuerza normal.

b) La fuerza de rozamiento.

c) La aceleracin de la caja.

d) La fuerza necesaria para empujar la caja con velocidad constante.

20. Un oficial de polica que est investigando un accidente se da cuenta de que un automvil dej rodadas de deslizamiento de 7.0 m de largo sobre el pavimento seco y plano. Estime la rapidez del vehculo antes de que comenzara a resbalar. Suponga que el frenado se realiza en las cuatro llantas y que el coeficiente de deslizamiento entre las llantas y el pavimento es de 0.5

21. Un libro se encuentra sobre el techo de un automvil al acelerar ste desde el reposo horizontalmente. Si el coeficiente de friccin esttica entre el vehculo y el libro es de 0.45 Cul ser la mxima aceleracin que alcance sin que el libro resbale?

22. Un bloque de cemento se encuentra en el piso de una camioneta que desciende una pendiente de 200 mientras disminuye su rapidez en 1.5 m/s2. Cul debe ser el coeficiente de friccin esttica entre el piso y el bloque para que ste no resbale?