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4- DINÁMICA DE LA PARTÍCULA. LEYES DE NEWTON 
 
4-1- Una persona puede clavarse en agua desde una altura de 10 m sin daño, pero si salta desde un 
edificio de 10 m y cae en una acera de concreto, seguramente se lastimará mucho. ¿A que se debe la 
diferencia? 
 
4-2- Un camión grande y un auto compacto chocan de frente. El camión ejerce una fuerza FC SOBRE A 
(sobre el auto), y éste ejerce FA SOBRE C (sobre el camión). ¿Cuál fuerza tiene mayor magnitud, o son 
iguales? ¿Su respuesta depende de la rapidez de cada vehículo antes del choque? ¿Por qué sí o por qué 
no? 
 
4-3- Considere dos personas A y B tiran en sentido opuesto de los extremos de una cuerda. Por la 
tercera ley de Newton, la fuerza que A ejerce sobre B es de igual intensidad, igual dirección y sentido 
opuesto a la que B ejerce sobre A. ¿Entonces, qué determina quién gana? (Sugerencia, Dibuje un dia-
grama de cuerpo libre que muestre todas las fuerzas que actúan sobre cada persona). 
 
4-4- Un manual para aprendices de pilotos dice: "Cuando un avión vuela a una altitud constante, sin 
ascender ni descender, la fuerza de sustentación de las alas es igual al peso del avión. Cuando el avión 
asciende a ritmo constante, la sustentación es mayor que el peso; cuando el avión desciende a ritmo 
constante, la sustentación es menor que el peso". ¿Son correctas estas afirmaciones? Explique. 
 
4-5- En un choque de frente entre un auto compacto de 1000 kg y uno grande de 2500 kg, ¿cuál 
experimenta mayor fuerza? Explique. ¿Cuál experimenta mayor aceleración? ¿Por qué? Ahora explique 
por qué los pasajeros del auto más pequeño tienen mayor probabilidad de lesionarse que los del auto 
grande, aunque las carrocerías de ambos vehículos tengan la misma resistencia. 
 
4-6- Un hombre se sienta en una silla suspendida de una cuerda que pasa por una polea suspendida del 
techo, y el hombre sujeta el otro extremo de la cuerda. ¿Que tensión hay en la cuerda y qué fuerza 
ejerce la silla sobre el hombre? Dibuje un diagrama de cuerpo libre para el hombre. 
 
4-7- Por razones médicas, es importante que los astronautas en el espacio exterior determinen su masa 
corporal a intervalos regulares. Invente una forma de medir la masa en un entorno de aparente 
ingravidez. 
 
4-8- Una mujer en un montacargas cerrado suelta su maletín, pero éste no cae al piso del montacargas. 
¿Cómo se está moviendo el montacargas? 
 
4-9- Si una caja con libros descansa en un piso horizontal, para deslizarla sobre el piso con velocidad 
constante, ¿Se ejerce una fuerza menor si se tira de ella con un ángulo  sobre la horizontal? 
 
4-10- La fuerza de fricción cinética, al actuar sobre un objeto, ¿puede en algún caso hacer que aumente 
la rapidez del objeto? Si no es así, explique por qué no. Si es afirmativo, dé al menos un ejemplo. Repita 
SSEEGGUUNNDDAA PPAARRTTEE 
UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD TTEECCNNOOLLÓÓGGIICCAA NNAACCIIOONNAALL 
FFaaccuullttaadd RReeggiioonnaall RRoossaarriioo 
UUDDBB FFííssiiccaa 
 CCáátteeddrraa FFÍÍSSIICCAA II 
 
 
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para la fuerza de fricción estática. 
4-11- Una curva de un camino tiene un peralte calculado para 80 km/h. Sin embargo, el camino tiene 
hielo, y Ud. piensa tomar el carril más alto a sólo 20 km/h. ¿Qué puede sucederle a su auto? ¿Por qué? 
 
4.12- La Figura 8 muestra una persona ejerciendo fuerzas sobre un bloque, en un caso tirando de una 
cuerda y en el otro empujando con una varilla. Dispone de un dinamómetro para medirlas y lograr que 
sean iguales en ambas situaciones. Existe fricción entre el bloque y el piso. 
a) ¿Cómo resultará la fuerza de fricción en cada caso? ¿Por qué? Explica. 
b) Realiza el diagrama de cuerpo libre para cada caso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8 
 
 
5- TTRRAABBAAJJOO,, EENNEERRGGIIAA YY PPOOTTEENNCCIIAA 
 
5.1 Un cajón se mueve 10 m a la derecha sobre una superficie horizontal mientras un hombre tira de él 
con una fuerza de 10 N de módulo, como se muestra en la Figura 9. Elije la opción correcta si se desean 
clasificar las situaciones de acuerdo con el trabajo realizado por su fuerza, del menor al mayor. 
a) 1, 2, 3 
b) 2, 1, 3 
c) 2, 3, 1 
d) 1, 3, 2 
e) 3, 2, 1 
 
 
 
 
 
 
5.2 El signo de muchas cantidades físicas depende de la elección de las coordenadas. Por ejemplo, la 
componente de g puede ser negativa o positiva, según si elegimos como positiva la el sentido hacia 
arriba o hacia abajo. ¿Lo mismo es válido para el trabajo? En otras palabras, ¿podemos hacer negativo el 
trabajo positivo con una elección diferente de las coordenadas? Explica tu respuesta. 
 
5.3 Un electrón se mueve en línea recta hacia el este con una rapidez constante de 8x107m/s. Tres 
fuerzas actúan sobre él (eléctrica, magnética y gravitacional). Durante un desplazamiento de 1 metro, el 
trabajo total efectuado sobre el electrón es: 
a) positivo 
b) negativo 
c) cero 
d) no hay suficiente información para decidir 
 
5.4 Si hubiera una fuerza neta distinta de cero sobre un objeto en movimiento, ¿el trabajo total 
realizado sobre él podría ser cero? Explica, ilustrando tu respuesta con un ejemplo. 
 
F 
F 
F 
 1 2 3 
 Figura 9 
 
 
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5.5 Un autito de juguete muy pequeño se libera desde el reposo sobre una pista que tiene una 
circunferencia vertical. Si se libera desde una altura 2R por encima del piso y la fricción es despreciable: 
a. ¿Superará la altura del punto C? Justifica. 
b. ¿Alcanzará la altura del punto D? Explica. 
c. ¿Cuál figura, de las numeradas, representaría mejor el DCL del autito en el punto C? ¿Por qué? 
d. ¿Correrá riesgo de perder contacto con la pista en algún punto? Si consideras que sí, representa 
el DCL del autito en ese punto. Explica tu respuesta. 
e. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.6 ¿Alguna de las siguientes afirmaciones referidas al trabajo realizado por una fuerza conservativa NO 
es verdadera? En caso afirmativo, indica cuál y porqué. 
a) Siempre se puede expresar como la diferencia entre el valor inicial y final de una función de 
energía potencial. 
b) Es independiente de la trayectoria del cuerpo y sólo depende de las posiciones inicial y final. 
c) Cuando las posiciones inicial y final son iguales, el trabajo total es cero. 
d) Todas las afirmaciones anteriores son verdaderas. 
 
5.7 Una caja de masa m se presiona contra un resorte ideal de constante de fuerza k y masa 
despreciable. Después de liberarla, la caja se desliza sin fricción como muestra la figura y eventualmente 
se detiene. Considera que en un primer ensayo (A) el resorte se comprime una distancia x (Figura 11). 
Luego, en un ensayo (B), el resorte se comprime una distancia 2x. Entonces, indica sin son verdaderas o 
falsas las siguientes afirmaciones, justificando tu respuesta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) En el ensayo (B) la caja subirá por la pista inclinadaalcanzando una altura dos veces mayor 
que en el ensayo (A). 
b) Justo al perder contacto con el resorte, la caja viajará dos veces más rápido en el ensayo (B) 
que en el (A). 
c) Justo antes de que se suelte, la caja tiene el doble de energía potencial elástica en el ensayo 
(B) que en el (A). 
 
5.8 Un anuncio de un generador eléctrico portátil asegura que el motor diesel produce 28 x 103 HP para 
impulsar un generador eléctrico que produce 30 MW de potencia eléctrica. ¿Es posible ésto? Explica tu 
Figura 11 
K m 
 R 
2R 
Figura 10 
 C 
 D 
 
 
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respuesta. 
5.9 Una piedra de masa m y otra de masa 2m se sueltan desde la misma altura sin que sufran resistencia 
del aire durante la caída. ¿Qué enunciado sobre estas piedras es verdadero? (Puede haber más de una 
opción correcta): 
a) Ambas tienen la misma energía potencial gravitacional inicial. 
b) Ambas tienen la misma energía cinética cuando llegan al suelo. 
c) Ambas llegan al suelo con la misma rapidez. 
d) Cuando llegan al suelo, la piedra más pesada tiene el doble de energía cinética que la más 
liviana. 
e) Cuando llegan al suelo, la piedra más pesada tiene cuatro veces la energía cinética que la más 
liviana. 
 
5.10 ¿Podemos usar la expresión W = F.d para calcular el trabajo hecho sobre un resorte para 
deformarlo aplicando una fuerza paralela a su eje? ¿Por qué? 
 
5.11 ¿Puede ser negativa la energía cinética? Explica. 
 
5.12 Se tienen dos resortes idénticos excepto que el resorte A es más rígido que el B (kA>kB). ¿Sobre qué 
resorte se efectúa más trabajo? 
a) si ambos son alargados usando la misma fuerza 
b) si ambos son alargados la misma distancia 
 
 
6- IMMPPUULLSSOO YY CCAANNTTIIDDAADD DDEE MMOOVVIIMMIIEENNTTOO ((óó MMoommeennttoo LLiinneeaall)) -- CCHHOOQQUUEESS 
 
6.1 Se dice que en tiempos lejanos un hombre muy rico se quedó aislado con una bolsa de monedas de 
oro sobre una superficie de un lago congelado. Como el hielo no tenía fricción, él no pudo empujarse 
hacia la orilla. ¿Qué podría haber hecho para salvarse si no hubiese sido tan avaro? 
 
6.2 En un parque de diversiones, un juego consiste en intentar derrumbar un cilindro pesado 
arrojándole una bola pequeña. Se tiene la opción de tirarle una bola que quede adherida al cilindro, o 
tirarle una bola de igual masa y rapidez que rebote en el cilindro. ¿Con cuál bola es más probable que se 
tumbe el cilindro? Explica. 
 
6.3 Si la masa de un péndulo oscila, ¿se conserva su cantidad de movimiento? Explica. 
 
6.4 Los dos cuerpos de masa m1 y m2 de la Figura 12 están apoyados sobre una mesa horizontal sin 
fricción. Se ejerce una fuerza horizontal F1 solamente sobre m1. ¿Cuál es el módulo de la aceleración del 
centro de masa del sistema formado por ambos cuerpos? Elige la opción correcta y justifica: 
 
a) F1 / m1 
b) F1 / (m1 + m2) 
c) F1 / m2 
d) (m1 + m2).F1 /(m1.m2)6.5 En un choque totalmente inelástico entre dos objetos que se pegan después del choque, ¿es posible 
que la energía cinética final del sistema sea cero? De ser así, cita un ejemplo. En tal caso, ¿qué momento 
F1 
 m1 m2 
Figura 12 
 
 
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lineal inicial debe tener el sistema? ¿Es cero la energía cinética inicial del sistema? Explica. 
 
6.6 Un bloque (A) de masa m y un bloque (B) de masa 2m se presionan juntos sobre una superficie 
horizontal sin fricción con un resorte muy ligero comprimido entre ellos. Ninguno de los bloques está 
unido al resorte. Después se liberan y ambos se desplazan libres del resorte. 
Elige la opción correcta y justifica: 
a) El bloque (A) tendrá más energía cinética que el bloque (B). 
b) El bloque (B) tendrá más energía cinética que el bloque (A). 
c) Ambos bloques tendrán la misma cantidad de energía cinética. 
d) Ambos bloques tendrán velocidades iguales. 
e) La magnitud del momento (o cantidad de movimiento) del bloque (B) será mayor que la 
magnitud del momento del bloque (A). 
 
6.7 El centro de masa de un sistema de partículas tiene una velocidad constante si: 
a) Las fuerzas ejercidas por las partículas entre sí suman a cero 
b) Las fuerzas externas que actúan sobre las partículas del sistema suman a cero 
c) La velocidad del centro de masa es inicialmente cero 
d) Las partículas se distribuyen simétricamente alrededor del centro de masa 
e) El centro de masa está en el centro geométrico del sistema 
Elige la opción correcta y justifica. 
 
6.8 Se dispara un proyectil al aire y, de repente, el proyectil explota en varios fragmentos. Despreciando 
el roce del aire, ¿cómo resulta la trayectoria del centro de masa de los fragmentos después de la 
explosión? Explica. 
 
6.9 Una pelota golpea una pared y rebota con la misma rapidez, 
como muestra la Figura 13. Los cambios en las componentes de la 
cantidad de movimiento de la pelota son: 
a) px > 0, py > 0 
b) px < 0, py > 0 
c) px = 0, py < 0 
d) px > 0, py = 0 
e) px = 0, py > 0 
Selecciona la opción que consideras correcta y justifica. 
 
 
6.10 Un trineo se desliza sobre hielo en un tramo horizontal. Un niño se deja caer verticalmente desde 
un árbol justo sobre el trineo. Cuando él aterriza, ¿la velocidad del trineo aumenta, disminuye o 
permanece igual? Explica tu respuesta. 
 
6.11 Dos niños están sentados cada uno en uno en los extremos de un bote en agua en calma. Si uno de 
ellos se levanta y se dirige hacia el otro para convidarle una golosina, ¿se desplaza el bote? ¿Por qué? 
 
6.12 Considerando un sistema aislado, en un choque entre dos objetos que tienen masas desiguales, 
¿cómo resulta la magnitud del impulso impartido al objeto más ligero por el más pesado comparada 
con la magnitud del impulso impartido al objeto más pesado por el más ligero? Elige la opción que 
consideres correcta y justifica: 
a) El objeto más ligero recibe un impulso de magnitud más grande. 
b) El objeto más pesado recibe un impulso de magnitud más grande. 
c) Ambos objetos reciben la misma magnitud de impulso. 
d) La respuesta depende de la relación de las masas. 
x 
y 


Figura 13 
 
 
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e) La respuesta depende de la relación de las velocidades