Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
Índice Capítulo 1 Descomposición de vectores 4 Capítulo 2 Fuerza 10 Capítulo 3 Estática I 16 Capítulo 4 Estática II 22 Capítulo 5 Repaso 28 Capítulo 6 Dinámica I 32 Capítulo 7 Dinámica II 38 Capítulo 8 Rozamiento 43 Capítulo 9 Repaso 49 I Bimestre Capítulo 10 Trabajo - Potencia 53 Capítulo 11 Energía I 58 Capítulo 12 Energía II 64 Capítulo 13 Movimiento armónico simple I y II 70 Capítulo 14 Movimiento armónico simple I y II 70 Capítulo 15 Ondas mecánicas 73 Capítulo 16 Repaso 77 Capítulo 17 Hidrostática 80 Capítulo 18 Hidrostática 80 II Bimestre Física Capítulo 19 Fuerza eléctrica 85 Capítulo 20 Campo eléctrico 90 Capítulo 21 Potencial eléctrico 95 Capítulo 22 Corriente - resistencia 101 Capítulo 23 Repaso 106 Capítulo 24 Circuitos eléctricos 110 Capítulo 25 Campos magnéticos 116 Capítulo 26 Fuerza magnética 121 Capítulo 27 Inducción electromagnética 125 Capítulo 28 Física moderna 128 III Bimestre Capítulo 29 MRU 133 Capítulo 30 MRUV 137 Capítulo 31 Repaso 141 Capítulo 32 Movimiento vertical de caída libre 143 Capítulo 33 Movimiento parabólico de caída libre 147 Capítulo 34 Movimiento parabólico de caída libre 147 Capítulo 35 Movimiento circular uniforme 152 Capítulo 36 Repaso 155 IV Bimestre 01 1 Descomposición de vectores Problemas resueltos 01. En la figura: A B C D y E F= = = = Encuentre el vector resultante de los vectores mostrados. A B C D F A B C D E F Del gráfico: A B C D O+ + + = R E F A& = + = Resolución 02. En la figura: F N10 51 = y F2 = 10N Hallar la magnitud de la resultante de los vectores F1 y F2 . a a a a F1 F2 Capítulo www.trilce.edu.pe4 10 N 10 N 20 N a a a a a 5 10 N5 & xR = 20 (!) Ry= 0 & R= 20 N Resolución 03. En la figura, expresar x en función de a y b. a x b a x x b 2 Se altera el sistema en forma conveniente: 2a b x x a b 2 4 2&+ = = + Resolución Central 6198-100 Física 5º año de secundaria5 01 Práctica 01. Determinar el módulo del vector resultante del con- junto de vectores mostrados. 37º45º 50u y x 20 u2 a) 10 61u b) 10 29u c) 10 13u d) 10 29u e) 10 19u 02. Dado el conjunto de vectores, determinar el módulo de la resultante. y45º 8 53º 20u x 11 u2 a) 5 2 u b) 9 5 u c) 9 10u d) 5 5 u e) 9 2 u 03. Para el sistema de vectores, encontrar la dirección del vector resultante. 37º 30N 12N 6N y x a) 30º b) 37º c) 45º d) 53º e) 60º 04. Dado el conjunto de vectores. Hallar el módulo de la resultante. 45º 2cm 5cm a) 5 cm b) 5 cm c) 2 5 cm d) 10 cm e) 3 5 cm 05. En la figura, determinar el módulo de la resultante. 21º 13u66º 32º 10u y x 2 u2 a) 1 u b) 2 u c) 3 u d) 4 u e) 5 u 06. Calcular el módulo de la resultante del conjunto de vectores. a a a) a 37 b) a 35 c) a 26 d) a 13 e) a 5 07. ¿Cuál debe ser el ángulo que forma el vector A con el eje y para que la resultante de los vectores mostrados sea nula? 37º 15 7 y x A a) 30º b) 37º c) 45º d) 53º e) 60º 08. Encontrar el módulo del vector C para que la resul- tante sea nula. B 16 2= N. 37º 45º y x A B C a) 20 N b) 16 N c) 14 N d) 24 N e) 28 N Capítulo www.trilce.edu.pe6 09. Si: 2A N2= ; 5B N= y 2C N= . Calcular: A B C3 5+ - . 37º 45º y x A B C a) 5 N b) 10 N c) 15 N d) 20 N e) 25 N 10. Para el conjunto de vectores, calcular el módulo de la resultante. 53º 135º 5N 1N6 N2 a) 3 2 N b) 2 2 N c) 2 N d) 5 N e) 22 N 11. Determinar la medida del ángulo “a” de modo que la resultante del conjunto de vectores sea vertical. 37º 50 u 80 u 30 u y x a a) 30º b) 37º c) 45º d) 53º e) 60º 12. Si el vector resultante del sistema de vectores es: R i j8 6=- - . Hallar el vector A . 3 2 -15 3 y x A a) 3i+4j b) 5i-8j c) 3i-7j d) 3i-9j e) 4i-11j 13. Se tienen los vectores: a i j5 6=- + ; 8b i j+= ; 6 5c i j= - - y d i j4= - . Calcular la dirección del vector resultante. a) 16º b) 37º c) 53º d) 143º e) 127º 14. Dados los vectores A ,B y C se cumple que: mA nB pC 0+ + = , donde m, n y p son numeros rea- les, determinar: .E p m n2 2= y x A B C 1u 1u a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 15. Calcular: a b c3 2 5− + , sabiendo que: 3 2a i j m= −^ h ; 4 5b i j m= − +^ h ; c im2= − a) (10i – 16j)m b) (5i – 2j)m c) (7i – 16j)m d) (10i + 16j)m e) (6i – 4j)m Central 6198-100 Física 5º año de secundaria7 01 Tarea domiciliaria 01. Conociendo el vector: 9 12i jA = +^ hm Halle el módulo del vector: A 5 2 a) 5m b) 4m c) 6m d) 12m e) 13m 02. Sean los vectores: 4 ; 4a i b j= = ¿Qué ángulo forman los vectores a y b ? a) 60º b) 180º c) 90º d) 45º e) 0º 03. Sean los vectores: a= (15i + 2j)m; b= (9i + 5j)m Halle el módulo del vector resultante: a) 25m b) 21m c) 11m d) 12m e) 13m 04. Se muestra cuatro vectores. Si: AB = BC = AC = 3cm. Determine el módulo del vector resultante. A B C a) 0 b) 3cm c) 6cm d) 9cm e) 8cm 05. Se muestra un trapecio de vértices A, B, C y D. Si “M” es punto medio de AB y además: BC=5cm y AD=7cm. Determine el módulo del vector resultante. A B C M D a b a) 10 cm b) 12 cm c) 14 cm d) 16 cm e) 18 cm 06. Sabiendo que: AP=12m, PC=4m y PB=3m. Deter- mine el módulo del vector resultante. A B CP a) 10 m b) 12 m c) 14 m d) 16 m e) 13 m 07. Sabiendo que: AB=12m, BC=4m y DB=2m. Deter- mine el módulo del vector resultante. D A B C a) 10 m b) 12 m c) 14 m d) 16 m e) 17 m 08. Sabiendo que los segmentos miden: AB=6m y CD=8m. Determine el módulo del vector resultante. D A B C a) 10 m b) 12 m c) 14 m d) 16 m e) 0 09. Si ABCDEF son los vértices de un hexágono regular de lado igual a 6cm. Determine el módulo del vector resultante. A B F C D E a) 18cm b) 24cm c) 30cm d) 36cm e) 48cm 10. En el sistema vectorial mostrado determine la direc- ción del vector resultante respecto del eje “x” positivo. 37º x y 10 u 5 u 3 u a) 30º b) 45º c) 37º d) 53º e) 60º Capítulo www.trilce.edu.pe8 11. En el sistema vectorial mostrado determine la direc- ción del vector resultante respecto del eje “x” positivo. 60º x y 10 u 8 u 4 u 2 u3 a) 60º b) 45º c) 135º d) 120º e) 127º 12. En el sistema vectorial mostrado determine el módulo del vector A, tal que el vector resultante este conteni- do en el eje “y” positivo. A 37º 60º x y 0 50 u a) 60 u b) 70 u c) 80 u d) 90 u e) 50 u 13. En el sistema vectorial mostrado la resultante es nula. Determine el módulo del vector A y la medida del ángulo “q”. A x y 16N 12N q a) 20 N y 30º b) 48 N y 45º c) 20 N y 37º d) 20 N y 53º e) 48 N y 60º 14. En la figura mostrada determine la dirección del vec- tor resultante respecto del eje “x” positivo. 0 53º x y 15 u 35 u 20 u a) 60º b) 45º c) 37º d) 53º e) 74º 15. Determine el módulo de la resultante x (cm) y (cm) (-5;5) (1;9) (4;-1) (-6;-5) a) 8 cm b) 6 cm c) 12 cm d) 16 cm e) 10 cm Central 6198-100 Física 5º año de secundaria9 02 Problemas resueltos 01. De la figura mostrada realizar el diagrama de cuerpo libre (D.C.L.) de cada bloque (Todas las superficies son lisas) A B D.C.L. (Bloque A) T1 WA N1 A D.C.L. (Bloque B) T T WB N1 B D.C.L. (polea móvil) T T WP T1 Resolución 02. Si la barra es homogénea realizar el DCL de la barra. A B 3L L TA WBarra TB 2L LL Resolución 2 Fuerza Capítulo www.trilce.edu.pe10 03. La figura muestra una barra homogénea, real D.C.L. de la barra: 2L 2L q 2L 2L q T T WBarra R Resolución Práctica Realizar el D.C.L. del punto “P”(problema 1 al 4) 01. P 02. 03. P P Central 6198-100 Física 5º año de secundaria11 02 04. Realizar D.C.L. de los bloques (problema 5 y 6) 05. 06. F Realizar D.C.L. de la esfera (problema 7, 8 y 9) 07. F 08. P Capítulo www.trilce.edu.pe12 09. Realizar el D.C.L. de la barra homogénea homogénea 10. F 11. 12. 13. Liso Central 6198-100 Física 5º año de secundaria13 02 14. 15. 01. Del bloque en equilibrio; superficies lisas. A 37º 02. Del nudo “O”. B O 03. Del bloque que sube a velocidad constante. F Liso 04. De la barra en equilibrio.05. De la barra en equilibrio. 74º 37º Liso Tarea domiciliaria Efectúa el DCL en cada caso Capítulo www.trilce.edu.pe14 06. De la barra en equilibrio. 53ºR R R 07. Del bloque que sube por el plano inclinado. Liso q 08. De la barra que se encuentra entre paredes lisas. A B 09. De la esferita cuando pasa por el punto “B” y que es soltada en “A”. Superficies lisas. A B 10. Del péndulo cuando pasa por la posición “B”. B 11. Del péndulo cónico que gira con velocidad angular constante cuando se encuentra en la posición “P”. P 12. Del bloque que está en reposo con respecto al disco y que gira con velocidad angular constante. w 13. La esferita llega hasta el punto “C”. Realice su D.C.L. cuando pase por el punto “B”. B Liso C 14. El resorte se encuentra estirado. Hacer el D.C.L. del bloque “A”. Liso A 15. Del bloque “B”. A B Central 6198-100 Física 5º año de secundaria15 3 Estática I 03 Problemas resueltos 01. Un bloque de masa M se encuentra sobre un plano inclinado. Si se aplica una fuerza horizontal de magnitud Mg 2 sobre el bloque,éste permanece en reposo (ver figura). ¿Cuál es la fuerza normal que actúa sobre el bloque? 60º F M 60º 60º N f Mg Mg/2 Mg/2 Mg/ 4 /Mg 3 2 4/Mg 3 x y :F N Mg Mg0 4 3 2 0y = - - =/ N Mg 2 2 3 1& = +c m Resolución 02. La esfera de peso 150 N se encuentra en equilibrio entre las dos superficies lisas. Determinar la magnitud de la fuerza F para que la reacción en el punto A tenga el mínimo valor. 53º F A Capítulo www.trilce.edu.pe16 37º N 53º F A 150 37º N F 150 F = 200N El mínimo valor de la reacción en “A” es cero (pierde contacto) Resolución 03. Las esferas idénticas que se muestran en la figura pesan 40 N cada una. Determine la magnitud de la fuerza hori- zontal F para mantenerlas en equilibrio. 53ºF 53ºF N 40 40 C C N2 53º C N=30 40 A B Para el sistema: F 0x =/ F - N = 0 F - 30 = 30 ` F = 30 N Resolución Central 6198-100 Física 5º año de secundaria17 Práctica 03 01. Determine el módulo de la tensión en la cuerda 2, si la polea tiene peso despreciable y el bloque pesa 300N. (1) (2) a) 100N b) 200N c) 300N d) 400N e) 150N 02. Si el joven mantiene el bloque en reposo ejercien- do una fuerza de 50N, determinar la masa del blo- que. Considere las poleas lisas y masa despreciable g m s10 2=^ h. g a) 5kg b) 8kg c) 10kg d) 12kg e) 15kg 03. Determinar la masa del bloque, si la fuerza “F” que mantiene el equilibrio del sistema es de 120N. g m s10 2=^ h. F 37º a) 16kg b) 8kg c) 20kg d) 10k e) 5kg 04. Calcular el módulo de la tensión en la cuerda (1) (P=10N) 45º (2) (1) P a) 20N b) 15N c) 8N d) N10 2 e) N20 3 05. Calcular el módulo de la tensión en la cuerda, si el bloque está en reposo y pesa 100N (superficies lisas). 30º a) 10N b) 20 3 N c) 05 3 N d) 50N e) 60N 06. Calcular el módulo de la reacción de la pared (1) so- bre al esfera, si esta pesa 50N (superficies lisas). (1) (2) 37º 53º a) 10N b) 40N c) 80N d) 30N e) 50N 07. Si el sistema se encuentra en equilibrio. Hallar el mó- dulo de la fuerza “F” (desprecie el peso de la poleas). F 100N a) 10N b) 40N c) 50N d) 60N e) 100N Capítulo www.trilce.edu.pe18 08. En el sistema en equilibrio, se pide determinar el valor de la deformación del resorte, si este tiene una cons- tante de deformación k=200N/m. (WA=20N, WB=30N). A K B a) 10cm b) 15cm c) 20cm d) 30cm e) 25cm 09. Si el peso de A excede en 12N al peso de B. De- termine el módulo de la fuerza de compresión entre los bloques si el sistema está en equilibrio. (Considere poleas ideales) A B a) 1N b) 3N c) 4N d) 5N e) 6N 10. Calcular el ángulo “q” para que los bloques conser- ven el reposo. No hay fricción: 30N 50N q a) 30º b) 37º c) 45º d) 53º e) 60º 11. El sistema mostrado se encuentra en equilibrio. Hallar el valor de F de tal manera que la reacción en “A” sea cero. (Wesfera=100N). F A 60º B liso a) 50N b) 100 3 N c) 05 3 N d) 200N e) 002 3 N 12. La barra homogénea pesa 30N. Hallar el módulo de la reacción a “A”. Despreciar el rozamiento entre la barra y la pared. Si el sistema está en reposo. 8m 3m A a) 25N b) 30N c) 10N d) 50N e) 60N 13. El sistema se encuentra en equilibrio, hallar el módulo de la tensión en la cuerda “T” (PA=13N, PB=7N y a=60º). A B T a a) 15N b) 9N c) 6N d) 8N e) 10N 14. El sistema físico se encuentra en equilibrio. Hallar el módulo de la tensión “T” si se sabe que los bloques A y B pesan 2N y 10 N respectivamente. B 120º T A a) 4N b) 8N c) 6N d) 5N e) 12N 15. En el sistema, hallar la deformación producida en el resorte (k=500N/cm), si el bloque tiene una masa de 250kg. (g=10m/s2) y cada polea tiene 50kg. a) 1cm b) 2cm c) 3cm d) 4cm e) 5cm Central 6198-100 Física 5º año de secundaria19 Tarea domiciliaria 01. La figura muestra dos cuerpos W=6,5kg y P=3,5kg, en reposo. Determine el módulo de la tensión en la cuerda (1). No hay rozamiento. (g=10m/s2) (1) W P a) 10N b) 20N c) 30N d) 40N e) 50N 02. La figura muestra dos cuerpos W=2kg y P=7kg, en reposo. Si la polea tiene masa despreciable, determi- ne el módulo de la fuerza de reacción del piso sobre el bloque P. No hay rozamiento. (g=10m/s2) W P a) 10N b) 20N c) 30N d) 40N e) 50N 03. El bloque de 9kg se encuentra en equilibrio . Si la cantidad de masa de cada polea móvil es 1kg, deter- minar el módulo de la fuerza F. (g=10m/s2) F a) 3N b) 30N c) 50N d) 20N e) 10N 04. La figura muestra dos bloques A y B de masas 8kg y 5kg respectivamente. Determinar el módulo de la fuerza de reacción entre los bloques A y B. (g=10m/s2) B A a) 10N b) 15N c) 20N d) 30N e) 25N 05. La figura muestra una esfera en equilibrio apoyada en una pared vertical, el equilibrio. Si el módulo de la tensión en la cuerda es 40N, determine la cantidad de masa de la esfera. (g=10m/s2) 53º a) 10kg b) 12kg c) 2,4kg d) 2kg e) 60kg 06. La figura muestra un bloque de 6kg en equilibrio. De- terminar el módulo de la fuerza externa F, sabiendo que q = 45º, (g=10m/s2) A B F q W a) 60N b) 40N c) 50N d) 70N e) 80N 07. Los bloques A y B de masas 5kg y 12kg, se encuen- tra en equilibrio. Determine la lectura en el dinamó- metro L (módulo de la tensión en la cuerda oblicua). (g=10m/s2) BA L a) 100N b) 120N c) 130N d) 140N e) 150N 03Capítulo www.trilce.edu.pe20 08. El bloque de 1,5kg se encuentra en equilibrio. Deter- mine el módulo de las tensiones en las cuerdas T1 y T2 (g=10m/s 2) 53º37º 15N T1 T2 a) 9N y 12N b) 3N y 4N c) 18N y 24N d) 15N y 18 N e) 8N y 24N 09. ¿Cuál será el valor de “F”, si el sistema está en equili- brio?. Considere poleas ingrávidas. F 120N a) 120N b) 80N c) 60N d) 40N e) 30N 10. En el sistema determinar el valor de “F” para que el sistema esté en equilibrio. Considere poleas ingrávi- das. F m=24 kg a) 10N b) 20N c) 30N d) 40N e) 60N 11. Si las esferas son idénticas y cada una pesa 10N. Ha- llar la tensión en la cuerda. Las paredes son lisas. T a) 10N b) 20N c) 5N d) 25N e) 40N 12. Determinar el valor de la tensión en la cuerda hori- zontal. El bloque de 4kg se encuentra en equilibrio. (g=10m/s2) 30º a) 20N b) 30N c) 40N d) N20 3 e) N40 3 13. Si el dinamómetro “L” marca 50N, calcular el valor de la reacción normal del piso. (g= 10 m/s2) Liso L 10Kg a) 50N b) 100N c) N50 3 d) N100 3 e) 200N 14. Hallar el valor de “F” para que el resorte se estire 5cm. F 53º K=8N/cm a) 12N b) 16N c) 18N d) 24N e) 40N 15. Considerando superficies lisas, ¿cuánto se deformará el resorte mostrado? K=10N/cm 37º5Kg F=50N a) 2cm b) 20cm c) 4cm d) 40cm e) 25cm Central 6198-100 Física 5º año de secundaria21 Problemas resueltos 01. Una viga horizontal, de 6,0 m de longitud y 100 N de peso, reposa sobre dos apoyos A y B, tal como se muestra en la figura. Encontrar las magnitudes de las fuerzas de reacción en los puntos de apoyo A y B. BA 5m 3 RBRA 100 + - M 0A =/ - 100(3) + RB(5) = 0 RB = 60N F 0y =/ RA + 60 - 100 = 0 RA = 40N Resolución 02. Una barra de seccióncircular uniforme, hecha del mismo material, con 36 cm de longitud, está doblada, como se muestra en la figura, donde a = 6 cm. Halle la longitud x, para que el lado BC permanezca en posición horizontal. A B C a x 4 Estática II 04Capítulo www.trilce.edu.pe22 x 15 O R 5W W 6 + - 30 M 0O =/ ( ) ( )W x W x5 15 0- - = x = 75 - 5x x = 12,5 cm Resolución 03. La barra AB, de peso despreciable, está suspendida en B por una cuerda, se apoya sobre la esfera C de 5,0 N de peso. Si el bloque D pesa 40 N, la fuerza entre la esfera y la mesa es de: A 0,5m 0,5m B C D Barra AB: A 0,5 0,5 BD 40 T N + - M 0B =/ 40(0,5) - N(1) = 0 N = 20N Esfera: 5 N’ N=20 F 0y =/ N’ - 5 - 20 = 0 N’ = 25N Resolución Central 6198-100 Física 5º año de secundaria23 Práctica 04 01. En el gráfico, calcular el momento de la fuerza F=50N respecto de “O”. F O 4m a) 200Nm b) -200Nm c) -250Nm d) 250Nm e) N.A. 02. Hallar en el gráfico el momento a causa de la fuerza “F” alrededor de P. F=50N P 2m 2m a) 120Nm b) -100Nm c) 90Nm d) -90Nm e) -80Nm 03. Del gráfico, calcular el momento resultante del con- junto de fuerzas mostrado alrededor de O. O 2m 3m 4m 1N 2N 5N a) 12Nm b) -12Nm c) 9Nm d) -9Nm e) N.A. 04. Si la barra se encuentra horizontal y es homogénea y está en equilibrio se pide calcular F2. Nota: La barra pesa 100N. F1 F2400N 4m 1m a) 100N b) 120N c) 150N d) 170N e) 190N 05. La barra homogénea de 8kg se encuentra en reposo, luego la lectura del dinamómetro es: Dinamómetro (g= 10 m/s2) a) 40N b) 50N c) 60N d) 80N e) 100N 06. Calcular la reacción en la articulación A. Si la barra tiene un peso de 40N. (La barra es homogénea) A 53º a) 5N b) 10N c) 15N d) 20N e) 25N 07. Calcular la constante de elasticidad del resorte, si éste está deformado 2cm y la masa la barra es de 10kg. (g=10m/s2). 53º K a) 15N/cm b) 12 N/cm c) 9 N/cm d) 20 N/cm e) 30 N/cm 08. Calcular la deformación del resorte (K=20N/cm) si la masa del bloque es 16kg.(g=10m/s2). La barra es de masa despreciable. 2m 6m a) 0,5cm b) 1cm c) 1,5cm d) 2cm e) 2,5cm Capítulo www.trilce.edu.pe24 09. El esquema representa una fuerza vertical del módulo “p” y una barra horizontal MN. Calcular el módulo del torque que con respecto de M, produce la reac- ción del apoyo N. La barra es ingrávida. ba NM P a) a b Pa + b) a b Pb + c) a b Pab + d) Pab e) Pa 10. La barra AB uniforme y homogénea que se represen- ta en la figura pesa “W” y se encuentra en equilibrio. El bloque pesa 6W. Determine el módulo de la ten- sión que se produce en la cuerda oblicua “S”. B 30º 30º S A a) 6W b) 9W c) 6,5W d) 9,5W e) 7W 11. Una barra homogénea de longitud “L” está doblada a un ángulo recto y suspendida en equilibrio como se indica. Halle la relación entre las tensiones de las cuerdas (1) y (2), es decir: T1/T2. (1) (2) L 5 4 L 5 a) 1/4 b) 1/5 c) 2/3 d) 4 e) 1 12. Halle la mayor masa que puede tener el bloque de tal forma que el tablón homogéneo de 10 kg y 5m de longitud se mantenga en posición horizontal. (g= 10 m/s2) 0,5m M a) 10 kg b) 20 kg c) 30 kg d) 40 kg e) 50 kg 13. Se muestra una escalera homogénea de 18 kg en re- poso sobre las superficies lisas. Determine el módulo de la tensión. (g=10m/s2) 2m 2m 53º cuerda a) 45 N b) 67,5 N c) 37 N d) 60 N e) 56 N 14. Determine el módulo de la tensión en la cuerda A, si la barra está en equilibrio, además su peso es 160N. A B 2m 8m a) 60 N b) 80 N c) 100 N d) 120 N e) 140 N 15. Determine la lectura del dinamómetro si la barra es homogénea y de 12 kg, además está en equilibrio. (g=10m/s2) (M: es punto medio) Dinamómetro 30ºM a) 20 N b) 30 N c) 40 N d) 60 N e) 80 N Central 6198-100 Física 5º año de secundaria25 Tarea domiciliaria 04 01. Hallar el módulo de la tensión en la cuerda para el equilibrio. La barra homogénea pesa 60N. 3m 1m a) 10N b) 20N c) 30N d) 40N e) 50N 02. Calcular el peso de la esfera para equilibrar al bloque de 84N. La barra es ingrávida. 2m5m a) 50N b) 60N c) 70N d) 80N e) 90N 03. La barra ingrávida tiene longitud 5L, determine el va- lor de F para el equilibrio. El bloque pesa 60N. 2L 3L F a) 30N b) 60N c) 90N d) 120N e) 150N 04. Calcular el módulo de la tensión en la cuerda A si la barra homogénea pesa 120N y está en reposo. A B 2m 12m a) 80N b) 70N c) 90N d) 20N e) 60N 05. La barra homogénea pesa 30N, determinar el módu- lo de la tensión en la cuerda B. L A B 3L a) 10N b) 12N c) 16N d) 20N e) 24N 06. Se muestra una barra homogénea AB de 3 kg en equilibrio. Si en el punto medio M se suspende un bloque de 5 kg, determine el módulo de la tensión en la cuerda horizontal. (g=10m/s2) A B 37º M a) 20N b) 30 N c) 35 N d) 40 N e) 45 N 07. Se muestra una barra homogénea doblada forman- do ángulo recto en B, en equilibrio. Si: AB=2m y BC m3= ; determine la medida del ángulo “a” que define la posición de equilibrio. A B C a a) 30° b) 37° c) 53° d) 45° e) 60° 08. La figura muestra una barra homogénea AB de 8 kg en equilibrio. Determine el módulo de la tensión en la cuerda BC. (g=10m/s2) B C A 53º a) 50 N b) 60 N c) 70 N d) 80 N e) 90 N Capítulo www.trilce.edu.pe26 09. La figura muestra un bloque W de 2,5 kg en repo- so. Determine el peso de la barra homogénea AB. (g=10m/s2). A B53º 37º W a) 20N b) 30 N c) 40 N d) 50 N e) 60N 10. La figura muestra un bloque de 25 kg en reposo. Si la barra homogénea de 60 kg esta en equilibrio, deter- mine la medida del ángulo . (g=10m/s2). 2a a a) 30° b) 37° c) 53° d) 45° e) 60° 11. La figura muestra una barra AE de masa desprecia- ble. Si : AB = BC = CD = DE, determine el módulo de las reacciones en los puntos de apoyo A y E, res- pectivamente. A B 30N20N 60N C D E a) 40N y 60N b) 45N y 65N c) 100N y 10N d) 35N y 75N e) N.A. 12. La figura muestra una barra homogénea AB de 4 kg en equilibrio. Si G es el punto medio de AB, determi- ne el módulo de la tensión en la cuerda. (g=10m/s2). 30º G BA a) 30N b) 15 N c) 20 N d) 25 N e) 10N 13. La figura muestra una barra homogénea AB de 5kg en equilibrio. Si G es el punto medio de AB, determi- ne el módulo de la tensión en la cuerda. (g=10m/s2). 30º G BA a) 10N b) 20 N c) 30 N d) 40 N e) 50 N 14. Determinar el valor del peso del bloque “A” para que la barra homogénea de 6Kg se mantenga en equili- brio. La tensión en la cuerda “1” mide 70N. (g=10m/s2) A 1 4m6m a) 6N b) 8N c) 10N d) 12N e) 16N 15. Hallar el valor de la tensión en la cuerda horizontal sabiendo que la barra homogénea tiene una masa de 5kg. (g=10m/s2) 37º 2Kg 5m 15m a) 10N b) 20N c) 40N d) 60N e) 80N Central 6198-100 Física 5º año de secundaria27 5 Repaso 01. En el conjunto de vectores mostrados. Hallar la direc- ción del vector resultante. a) 45º x y 1m 6 2 m 5m 53º 45º b) 135º c) 145º d) 225º e) 215º 02. Descomponer el vector C , si: |C | =10m a) 5m( ); 5 3 u( ) x y C 30º b) 5m( ); 5 3 u( ) c) 10m( ); 10 3 u( ) d) 5 3 m( ); 5u( ) e) 5m( ); 5 3 u( ) 03. Indicar los componentes del vector |A | =20m a) 15m( ); 12u( ) x y 53º Ab) 12m( ); 16u( ) c) 6m( ); 8u( ) d) 12m( ); 16u( ) e) N.A. 04. Dado los vectores siguientes, hallar el módulo y direc- ción de |S | donde: S = a + b + c a b c 1 cm 1 cm a) 5 cm; 37º b) 7 cm; 53º c) 53 cm; 90º d) 6 cm; 53º e) 8 cm; 37º 05. Elabore el D.C.L. del bloque de masa “m” que pende de un resorte. m a) b) c) d) e) 06. Dibuje el D.C.L. del bloque mostrado, si se sabe que no hay frotamiento. Trasladarlo en un plano x–y. g m q a) N R P q b) N R P q c) N R P d) N R P q e) N R P 05Capítulo www.trilce.edu.pe28 07. Calcular el módulo de la reacción normal en “A”, si m=8 kg y no hay rozamiento. (g =10m/s2) A B 37º m a) 90 N b) 80 N c) 70 N d) 60 N e) 50 N 08. ¿Cuál es la longitud natural del resorte mostrado, si K=150N/cm? m=45 Kg y g=10m/s2 m 25cmK g a) 21 cm b) 22 cm c) 23 cm d) 24 cm e) 25 cm 09. La masade “A” es de 100 Kg, y la de “B” es de 50 Kg. Hallar el módulo de la fuerza de interacción entre los bloques. (g = 10m/s2) A B a) 250 N b) 300 N c) 500 N d) 600 N e) 750 N 10. Considerando que el sistema se encuentra en equi- librio, hallar el valor de la fuerza horizontal “F”. (W=150N). W F 53º a) 150 N b) 125 N c) 100 N d) 75 N e) 50 N 11. Calcular el momento producido por la fuerza “F” res- pecto al punto “O”. F=40N O 2m a) – 40 N × m b) + 40 N × m c) – 80 N × m d) + 80 N × m e) 100 N × m 12. Calcular el momento producido por una fuerza “F” respecto al punto “O”. O 2cm 30º F=800N a) 800 N × m b) – 400 N × m c) + 400 N × m d) + 8 N × m e) – 8 N × m 13. Una barra homogénea, uniforme y articulada pesa 40 N y es mantenida horizontalmente mediante un cable ingrávido. Hallar el módulo de la tensión en este cable. 53º a) 5 N b) 10 N c) 15 N d) 20 N e) 25 N 14. Hallar el valor de la tensión en la cuerda “A”. Si la barra homogénea de 5 Kg se mantiene en equilibrio. El bloque m=0,5 Kg. (g = 10m/s2) 4m 2m A B W a) 2,5 N b) 5 N c) 15 N d) 10 N e) 7,5 N 15. Un alambre rígido homogéneo de 25cm de longitud es doblado como se indica. Para que el alambre apoyado se mantenga en equilibrio la longitud “x” deberá ser: 5cm x a) 5 cm b) 8 cm c) 12 cm d) 15 cm e) 20 cm Central 6198-100 Física 5º año de secundaria29 05 Tarea domiciliaria 01. Calcular el valor del vector B , si el conjunto de vec- tores dan como resultado cero. a) 20 m x y 35m 37º 45º B A b) 20 2 m c) 25 m d) 21 m e) 40 m 02. Calcular el módulo la fuerza resultante que actúa so- bre el gancho. A=4N; B=8N; C=4 2 N; D=5N. a) 97 N x y 37º 45º B C D A b) 16 N c) 71N d) 5 N e) 21 N 03. Hallar “a” para que la resultante del sistema sea ho- rizontal: |A | =3m; |B | =4m a) 37 x y B A a a b) 53º c) 45º d) 60º e) 16º 04. Hallar el módulo de la resultante de los vectores mos- trados. 1 cm 1 cm a) 1 cm b) 2 cm c) 3 cm d) 4 cm e) 5 cm 05. Determinar el ángulo “q” para que la fuerza resul- tante sobre el clavo sea horizontal. Dar también el módulo de la fuerza resultante. a) 37º; 12 N x y 12N 12N 15N q b) 53º; 21 N c) 53º; 29 N d) 45º; 11 N e) 37º; 14 N 06. Hallar el módulo de la tensión de la cuerda “A”, si m=8Kg. (g=10m/s2) a) 80 N A B 53º m b) 70 N c) 60 N d) 50 N e) 30 N 07. Si no existe rozamiento y m=9Kg, calcular el módulo la tensión en la cuerda. (g=10m/s2) a) 54 N m 37º b) 50 N c) 48 N d) 40 N e) 36 N 08. Determinar la deformación “x” que representa el re- sorte mostrado, si K=15N/cm. Si no existe rozamien- to, m=30kg y g=10m/s2 a) 15 cm m 30º K b) 14 cm c) 12 cm d) 10 cm e) 5 cm Capítulo www.trilce.edu.pe30 09. Elabore el D.C.L. del nudo “O” que hacen todas las cuerdas. O b q (2) (3) (1) a) b) c) d) e) 10. Calcular el momento producido por la fuerza “F” res- pecto al punto “O”. a) – 40 N × m 30º F=40 2m O b) + 40 N × m c) – 80 N × m d) + 80 N × m e) 20 N × m 11. Hallar el momento resultante respecto al punto “O” (barra ingrávida) a) – 20 N × m F2=40N F3=50N F1=20N 2m 2m 4m 30ºO b) – 60 N × m c) – 100 N × m d) 40 N × m e) 60 N × m 12. Una carga de 200 N cuelga del extremo libre de una varilla homogénea cuyo peso es de 40 N, una cuerda sujeta a la estructura articulada encuéntrese el módu- lo de la tensión en esta cuerda. a) 250 N 30 º 30º b) 300 N c) 350 N d) 400 N e) 440 N 13. Una barra homogénea pesa 30 N se establece el equilibrio atándola desde su punto medio hacia una pared mediante una cuerda horizontal. Hállese al módulo de la reacción del pasador. 37º a) 10 N b) 20 N c) 30 N d) 40 N e) 50 N 14. El diagrama muestra el equilibrio de una placa cua- drada homogénea apoyada en un piso rugoso, si el peso de la placa es a la tensión horizontal como 8 es a 3. Halle “q”. q q a) 4º b) 8º c) 16º d) 37º e) 53º 15. Calcular el valor de la tensión en la cuerda “A”. si la barra homogénea de 20 Kg. se halla en posición horizontal. (g=10m/s2) a) 80 N 4m 2m A B b) 70 N c) 60 N d) 50 N e) 30 N Central 6198-100 Física 5º año de secundaria31 6 Dinámica I 06 Problemas resueltos 01. Un bloque de 2 kg, inicialmente en reposo, es jalado sin fricción hacia la derecha por una fuerza horizontal cons- tante de 12N a lo largo de una superficie horizontal. ¿Cuál es la rapidez del bloque después que se desplazó 3m? 12N 20 a N 6 /a m F a m s 2 12R 2&= == a V0=0 V 3m V V ad2F 2 0 2= + V2 = 2 . 6 . 3 V = 6 m/s Resolución 02. Una fuerza que actúa sobre un cuerpo de 10 kg de masa produce el movimiento descrito por el gráfico. La magnitud de la fuerza es newtons es: 10 50 V(m/s) t(s) Capítulo www.trilce.edu.pe32 10 50 V t • VF = V0 + at 0 = 10 + 5a a = - 2m/s2 • a m FR= & FR = 10 # 2 = 20N Resolución 03. Tres masas están conectadas por cordeles finos, tal como se muestra en la figura. El cordel que conecta la masa de 2 kg con la masa de 3 kg pasa sobre una polea ligera sin fricción, ¿cuál es el módulo de la tensión de la cuerda entre los bloques de 5 y 2 kg?. (g = 10m/s2) 3kg 5kg 2kg 23 5 a a 2030 50 Para el sistema: a m FR= / a 3 2 5 50 20 30= + + + - a = 4m/s2 a 5 50 FR = ma 50 - T = 5 # 4 T = 30N Resolución Central 6198-100 Física 5º año de secundaria33 Práctica 06 01. Calcular el módulo de la fuerza que debe aplicarse a un cuerpo de 20kg para que al cabo de 5s y partiendo del reposo, adquiera una velocidad de 15m/s. a) 20N b) 40N c) 60N d) 80N e) 100N 02. Un cuerpo inicialmente en reposo recibe una fuerza neta de 10N. Si la masa del cuerpo es de 5kg se desea averiguar: * Su rapidez al cabo de 8s. * La distancia que recorre en dicho tiempo. a) 64m/s ; 16m b) 32m/s ; 8m c) 16m/s ; 64m d) 8m/s ; 32m e) 12m/s ; 32m 03. Determine el valor de la fuerza Q para que el bloque de 8kg pueda ver levantado con una aceleración de 4m/s2. Considere: g=10m/s2. Q a) 112N b) 111N c) 100N d) 224N e) N.A. 04. El bloque mostrado se mueve con una aceleración de 4m/s2. Si m=3kg. Hallar el módulo de “F”. F 37º Liso3Kg a a) 6N b) 8N c) 15N d) 20N e) 25N 05. Aplicando “F1” a una masa M, la produce una ace- leración de 3m/s2. Al aplicar 3F1 una masa 2M, la aceleración será de valor. a) 9m/s2 b) 3m/s2 c) 1,5m/s2 d) 7,5m/s2 e) 4,5m/s2 06. El bloque de 5kg se lanza cuando el resorte de rigidez K=100N/m no está deformado; determine el módulo de la aceleración si el resorte se ha comprimido 40cm (g=10m/s2). Liso a) 2m/s2 b) 4m/s2 c) 6m/s2 d) 8m/s2 e) 10m/s2 07. Una persona de 50kg se encuentra dentro de un as- censor y sobre una balanza. Si el ascensor acelera ha- cia arriba a razón de 2m/s2. ¿Cuál es la lectura de la balanza? (Considerar g=10m/s2). a) 500N b) 650N c) 700N d) 490N e) 600N 08. Si las masas MA y MB están unidas por un resorte tensionado como se muestra, calcular el módulo de la aceleración de MA en el instante en que se sueltan ambas masas sabiendo que aB = 1,2m/s 2. MA = 238g y MB = 476g A B Liso a a a) 1,2 m/s2 b) 2 m/s2 c) 1,5 m/s2 d) 2,4 m/s2 e) 3,5 m/s2 09. ¿Qué rapidez en (m/s) adquiere el bloque de 1kg de masa en el punto “B” por acción de la fuerza constan- te F=10N, si partió del reposo en “A”? (g=10m/s2) A Liso 53º B F 16m a) 2 s m5 b) 3 s m5 c) 4 s m5 d) 5 s m5 e) 6 s m5 Capítulo www.trilce.edu.pe34 10. Ignorando el valor de las posibles fricciones se observa que en cada caso la fuerza entre los bloques de masas m y M existe la misma intensidad de fuerza encuentre F F 2 1 . m F2 Mm F1 M Liso Liso a) M m b) m M c) m m M+ d) M m M - e) m m M m + - 11. Encontrar el valor de la fuerza de interacción entre los bloques, si se sabe que no existe rozamiento. 30N 70N 4kg6kg a) 50 N b) 46N c) 37N d) 30N e) 120N 12. En el sistema de bloques A, B y C de masas 3kg, 2kg y 5kg respectivamente, se sabe que el módulo de la tensión en la cuerda BC es de 50N. Hallar “F” si no existe rozamiento. A B F C a) 100Nb) 80N c) 60N d) 120N e) 140N 13. ¿Cuál es el valor de la aceleración que experimenta el sistema mostrado; si se sabe que no existe rozamiento ni en el piso, ni en la polea? 3kg 7kg g=10m/s2 a) 6 m/s2 b) 4 m/s2 c) 3 m/s2 d) 7 m/s2 e) 2 m/s2 14. Cuando una caja de 3,8kg es empujada por una fuer- za de 20N, la cual hace un ángulo de 37º con la ho- rizontal, realiza un movimiento a velocidad constante sobre una superficie horizontal . Calcular el coeficien- te de rozamiento cinético entre la caja y la superficie (g=10ms2) a) 0,22 b) 0,32 c) 0,42 d) 0,52 e) 0,62 15. Un muchacho desciende por un poste vertical con una aceleración de 8m/s2. Hallar el valor de la fuerza de rozamiento si la masa del muchacho es 80kg. (g =10m/s2) a) 800N b) 900N c) 160N d) 640N e) 120N Central 6198-100 Física 5º año de secundaria35 Tarea domiciliaria Considere superficies lisas 01. Hallar el módulo de la aceleración que adquiere el bloque de 4kg. 32N 4N 8N Liso a) 6 m/s2 b) 5 m/s2 c) 11 m/s2 d) 9 m/s2 e) 8 m/s2 02. Hallar el módulo de la aceleración que experimenta el bloque de 8 kg. Liso 53º 20N 100N a) 10 m/s2 b) 25 m/s2 c) 12 m/s2 d) 5 m/s2 e) 18 m/s2 03. Determine el módulo de la aceleración en el sistema. Liso 30N 120N 7kg8kg a) 12 m/s2 b) 15 m/s2 c) 10 m/s2 d) 4 m/s2 e) 6 m/s2 04. Hallar el módulo de la aceleración del sistema. Liso 60º 3kg 120N 1kg2kg a) 8 m/s2 b) 20 m/s2 c) 5 m/s2 d) 10 m/s2 e) 4 m/s2 05. Encuentre el valor de “F” para que el bloque de 4kg acelere a razón de 6 m/s2. Liso F36N a a) 60 N b) 12 N c) 18 N d) 10 N e) 40 N 06. Determine el valor de “F” para que el bloque de 6 kg acelere a razón de 8m/s2. Liso F56N a a) 104 N b) 8 N c) 48 N d) 36 N e) 100 N 07. Determine el módulo de la aceleración del bloque de 5 kg. (g = 10m/s2) 30N a) 2 m/s2 b) 6 m/s2 c) 8 m/s2 d) 4 m/s2 e) 5 m/s2 08. Hallar el valor de la fuerza “F” para que el bloque de 3kg baje a razón de 4m/s2. (g = 10m/s2) F a) 12 N b) 30 N c) 20 N d) 16 N e) 18 N 09. Calcular el módulo de la aceleración con la cual se mueven los bloques del sistema (g = 10 m/s2). (No considere rozamiento) 2 kg 3 kg a) 2 m/s2 b) 4 m/s2 c) 5 m/s2 d) 9,8 m/s2 e) 10 m/s2 06Capítulo www.trilce.edu.pe36 10. Hallar el módulo de la aceleración del sistema si no existe rozamiento, g=10m/s2. Liso 2kg a a 3kg a) 2 m/s2 b) 4 m/s2 c) 5 m/s2 d) 9,8 m/s2 e) 10 m/s2 11. En el gráfico, hallar el módulo de la aceleración del sistema y la tensión en la cuerda, si se mueven sobre una superficie horizontal lisa. 6kg 2kg 80N a) 7m/s2 y 45 N b) 8m/s2 y 50 N c) 9m/s2 y 40 N d) 10m/s2 y 60 N e) 12m/s2 y 65 N 12. Hallar el módulo de la aceleración del sistema. (mA = 6 kg; mB = 4 kg y g=10m/s 2) A B a) 1 m/s2 b) 2 m/s2 c) 3 m/s2 d) 4 m/s2 e) 5 m/s2 13. El bloque sube con aceleración constante de 5 m/s2. Hallar “F”, si no existe rozamiento (g= 10 m/s2). F a 30º m= 2kg a) 10 N b) 15 N c) 20 N d) 25 N e) 30 N 14. Hallar el módulo de la aceleración del sistema. 4kg 1kg 10N 40N a) 6 m/s2 b) 10 m/s2 c) 8 m/s2 d) 12 m/s2 e) 9 m/s2 15. Del ejercicio anterior, determine el módulo de la ten- sión en la cuerda. a) 40 N b) 10 N c) 30 N d) 50 N e) 34 N Central 6198-100 Física 5º año de secundaria37 7 Dinámica II Problemas resueltos 01. Un móvil se desplaza con una rapidez constante de 12 m/s sobre la pista, según se muestra en la figura. El valor de la aceleración en el punto más alto de la elevación es: 6m ac 12 3 a R V c 2 = ( )a 3 12 2 & = = 48 m/s2 Resolución 02. Cuando un móvil pasa por el punto más alto de un puente circular de 125 m de radio, la normal es el 50% de su peso. Halle la rapidez del móvil en dicho punto. (Dato: g = 10m/s2) R V=? V R=125 N mg 2= mg Fc = mac mg mg m V 2 125 2 - = V2 = 625 V = 25 m/s Resolución 07Capítulo www.trilce.edu.pe38 Práctica 01. Sobre un cuerpo de masa 4kg actúa una fuerza cen- trípeta de 20N cuando gira con una rapidez de 5m/s. Determine a que distancia del eje de giro se encuen- tra dicho cuerpo. a) 0,51m b) 0,72m c) 0,86m d) 5,10m e) 5m 02. Una esfera de 1kg de masa está atada a un hilo de 50cm de longitud describiendo una circunferencia en el plano horizontal con una rapidez angular de 4rad/s. Calcular el módulo de la fuerza centrípeta. (La circunferencia es de radio 50 cm) a) 2N b) 4N c) 6N d) 8N e) 16N 03. Una pelotita de 100g atada al extremo de una cuerda de 0,5m de longitud, gira uniformemente con 4m/s describiendo una circunferencia horizontal, ¿Cuál es la magnitud de la tensión, en N, de la cuerda? (g=10m/s2)(La longitud de la cuerda es el radio de la circunferencia) a) 3200 b) 320 c) 32 d) 3,2 e) 100 04. Una piedra cuya masa es de 10kg gira en un plano vertical atado a una cuerda, tal que el radio de la circunferencia descrita es de 5m, Si su rapidez en la parte más baja es de 8m/s. Calcular la tensión que soportará la cuerda en ese punto de la trayectoria. (g=10m/s2) a) 228N b) 226N c) 224N d) 222N e) 147N 05. Un auto cruza un puente circular cuyo radio de cur- vatura es de 180m. Hallar su rapidez en la parte su- perior del puente, si en dicho punto la reacción del puente es el 50% del peso del auto. (g=10m/s2) R R a) 10m/s b) 20m/s c) 30m/s d) 40m/s e) 50m/s 06. Para la posición mostrada de la esfera de 4kg. Hallar el módulo de la tensión en el cable si posee una rapi- dez de 4m/s. (g=10m/s2) 37ºR=1m a) 16N b) 24N c) 32N d) 64N e) 28N 07. Una pista circular sin fricción de 24m de radio de cur- vatura tiene una inclinación de 37º como muestra la figura. Calcular la velocidad con que deben viajar los autos para evitar salirse de la pista. 37º a) 5m/s b) 10m/s c) 12m/s d) 20m/s e) 25m/s 08. Un patinador se encuentra recorriendo una circun- ferencia de radio igual a 10m con una rapidez de 10m/s. Calcular que inclinación hacia el centro de la circunferencia tendrá que dar a su cuerpo para efec- tuar su recorrido. (g=10m/s2) a) 30º b) 37º c) 53º d) 45º e) 60º 09. Determinar el módulo de la tensión en la cuerda ho- rizontal de 5m de longitud (g=10m/s2) 37º w=2rad/s 16kg a) 100N b) 150N c) 200N d) 250N e) 300N Central 6198-100 Física 5º año de secundaria39 10. Si la partícula “m” atada a un hilo de longitud “L” gira en un plano horizontal con una rapidez constante y una aceleración centrípeta de valor 4 3 de la acelera- ción de la gravedad . Calcular “q” L m q a) 45º b) 60º c) 37º d) 53º e) 30º 11. Una piedra esta atada a una cuerda de longitud L=50cm y gira circularmente en el plano vertical. Hallar a que número de revoluciones por segundo se romperá la cuerda sabiendo que su carga de rotura es igual a diez veces el peso de la piedra. a) 8,1 b) 3,2 c) 1,3 d) 2,2 e) 1,6 12. Un piloto que pesa 750N realiza con su aparato un rizo en un plazo vertical con una rapidez de 144km/h. Cuando se encuentra de cabeza abajo, en la posición más alta de la trayectoria, la fuerza que ejerce sobre el asiento del avión es de 250 N. Hallar el radio del rizo. (g=10m/s2). a) 70m b) 90m c) 110m d) 120m e) 65m 13. Un automóvil que viaja a 144km/h entra a una cur- va inclinada respecto a la horizontal, si el radio de la curva es 120m. Calcular el ángulo de inclinación de la pista para que el auto no se salga de la carretera. Despreciar el rozamiento. a) 30º b) 37º c) 45º d) 53º e) 60º 14. ¿Qué duración deberían tener los días en la tierra para que los cuerpos situados en el Ecuador no pe- saran nada? a) 12h, 30min b) 2h c) 1h, 25min d) 1h, 45min e) 4h, 35min 15. Con qué rapidez máxima debe de ingresar un auto a una curva horizontal de 100m de radio para que no salga de la pista. Si el coeficiente de rozamiento es ms=0,4 (g=10m/s 2) a) 10m/s b) 20m/s c) 25m/s d) 40m/s e) 50m/s 07Capítulo www.trilce.edu.pe40 Tarea domiciliaria En los ejercicios 1 al 5 determine el valor de la tensión en la cuerda. (g =10m/s2) 01. m = 4 Kg R=5m V=10m/s a) 80 N b) 120 N c) 160 N d) 200 N e) 240 N 02. m = 2Kg m R=2m V=4m/s a) 4 N b) 8 N c) 12 N d)16 N e) 20 N 03. m = 3Kg w=2rad/s m R=3m a) 2 N b) 4 N c) 6 N d) 8 N e) 10 N 04. m = 4Kg 37º m 5m 5m/s a) 11 N b) 22 N c) 44 N d) 55 N e) 66 N 05. w=2rad/s m=2kg R=3m a) 4 N b) 8 N c) 12 N d) 16 N e) 24 N En los ejercicios 6 al 11, determine el módulo de la reacción en el piso. Desprecie todo tipo de rozamiento. (g=10m/s2) M = 4kg 06. M 2m 4m/s a) 12 N b) 24 N c) 36 N d) 48 N e) 72 N 07. 37º M 1m 2m/s a) 20 N b) 30 N c) 40 N d) 60 N e) 120 N 08. 2m 5m/sM a) 68 N b) 10 N c) 24 N d) 28 N e) 30 N 09. 53º 2m 4m/s a) 0 N b) 2 N c) 4 N d) 6 N e) 8 N Central 6198-100 Física 5º año de secundaria41 10. 60º 3m M 3m 6m/s a) 36 N b) 45 N c) 52 N d) 64 N e) 68 N 11. 37º2m 2m M a) 9 N b) 18 N c) 24 N d) 30 N e) 36 N 12. Si la reacción normal en el punto “B” mide N12 2 determine la rapidez de la esfera en dicho punto. ( 2M kg2Esfera = )(g=10m/s 2) B 1m 1m a) 2 m/s b) 3 m/s c) 4 m /s d) 5 m/s e) 6 m/s 13. Una esfera de 2 kg atada a una cuerda, gira en un plano horizontal. Si el módulo la tensión en la cuerda, de 1m de largo, tiene un módulo de 20N, determine la rapidez de la esfera. a) 10 s m b) 20 s m c) 40 s m d) s m10 e) 2 s m10 14. Un auto, de 500 kg desea cruzar una loma que tiene la forma de circunferencia de radio 10m. Determine la máxima rapidez del auto para no despegarse del piso en el punto más alto de dicha loma. (g = 10m/s2) a) 5 m/s b) 10 m/s c) m/s d) 15 m/s e) 20 m/s 15. Un bloque de 3 kg gira en un plano vertical atado a una cuerda de 2 m de largo. Determine el módulo de la tensión en la cuerda cuando el bloque se encuentre en el punto más bajo de su trayectoria. (w = 2rad/s , g = 10m/s2) a) 28 N b) 36 N c) 42 N d) 48 N e) 54 N 07Capítulo www.trilce.edu.pe42 8 Rozamiento Problemas resueltos 01. ¿Qué magnitud de F debe aplicarse al bloque de peso 310 N, como se muestra en la figura, para que no llegue a resbalar sobre la pared vertical?. Considerar m = 0,8 37º F ms W 37º Ffsmáx 310 N 4k 3k F=5k N = 4k 310 = 3k + fsmáx 310 = 3k + 0,8 # 4k 310 = 6,2k k = 50 & F = 250N Resolución 02. En el sistema mostrado en la figura, la polea tiene peso despreciable. Si la fuerza de rozamiento en la superficie horizontal es f. Determine la aceleración del bloque de masa m, en función de F. F Central 6198-100 Física 5º año de secundaria43 08 F mg f F/2 F/2 N FR = ma & F/2 - f = ma a m F f 2 2= - Resolución 03. ¿Qué coeficiente de rozamiento tiene un plano inclinado, que forma un ángulo de 37º con la horizontal, si al res- balar un cuerpo, tarda en recorrer la misma distancia el doble tiempo que tardaría si no hay rozamiento? m 37º I. N 37º 37º mg 3/5mg Liso II. N 37º 37º mg 3/5 mg 4/5 mg fk Luego: 2 5 2 5 ( )gt g t1 3 1 3 4 42 2k∝= - 3 = 12 – 16mk ,16 9 0 56k& ∝ = = a m mg 5 3 = a g 5 3= d g t 2 1 5 3 2& = N mg 5 4= 5 3 a m mg fk = - a m mg mg3 5 5 4 k∝ = - (3 4 )a g 5 k ∝= - (3 4)4d g t 2 1 5 2& = - Resolución Capítulo www.trilce.edu.pe44 Práctica 01. Un bloque de 100N de peso se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal rugosa con m=0,8 y 0,25. Determine el módulo de la fuerza de rozamiento. a) 80N b) 25N c) 100N d) 70N e) 0N 02. El bloque de 100N de peso se encuentra en reposo. Determine la fuerza de rozamiento estático. (ms = 0,80) 37º a) 10N b) 60N c) 64N d) 80N e) 50N 03. Si el bloque está a punto de resbalar. ¿Cuál es el valor del coeficiente de rozamiento estático ms? 37º a) 0,25 b) 0,50 c) 0,60 d) 0,75 e) No se puede determinar 04. Encuentre el máxima valor de la fuerza horizontal “F” aplicado al cuerpo de 80N sin que haya deslizamiento. m = 0,2 y 0,1 F a) 8N b) 16N c) 4N d) 2N e) 10N 05. Un borrador de pizarra de 30N es presionado per- pendicularmente a una pizarra vertical cuyo ms = 0,3. Determinar la fuerza necesaria para mantenerlo en reposo. a) 0,01N b) 30N c) 100N d) 90N e) 9N 06. Si el sistema de bloques se encuentra en equilibrio. ¿Cuál es el módulo de la reacción del piso horizon- tal, sabiendo que la superficie es áspera w1=20N; w2=30N; w3=10N? 1 2 3 a) 5 10 N b) 10 10 N c) 15 10 N d) 20 10 N e) 25 10 N 07. Cuando una caja de 3,8kg es empujada por una fuer- za de módulo 20N, la cual hace un ángulo de 37º con la horizontal, realiza un movimiento a velocidad constante sobre una superficie horizontal. Calcule el coeficiente de rozamiento cinético entre la caja y la superficie. (g= 10m/s2) a) 0,22 b) 0,32 c) 0,42 d) 0,52 e) 0,62 08. ¿Con qué rapidez máxima debe de ingresar un auto a una curva horizontal de 100m de radio para que no salga de la pista?. Si el coeficiente de rozamiento es: ms=0,4 (g= 10m/s2) a) 10 m/s b) 20 m/s c) 25 m/s d) 40 m/s e) 50 m/s 09. Para comenzar a deslizar un cajón de 60N de peso se necesita una fuerza horizontal de 45N. ¿Cuánto vale ms entre el cajón y el piso? a) 0,25 b) 0,45 c) 0,75 d) 0,65 e) 0,85 10. En el diagrama se muestra un bloque de 80N de peso a punto de resbalar y una pesa suspendida de 60N. Determine ms 60N 45º a) 0,50 b) 0,25 c) 0,40 d) 0,75 e) 0,60 Central 6198-100 Física 5º año de secundaria45 08 11. Un esquiador desciende a velocidad constante por una colina cubierta por una capa de hielo, la colina forma 37º con la horizontal, calcule el coeficiente de rozamiento cinético entre los esquíes y el hielo. a) 0,25 b) 0,35 c) 045 d) 0,65 e) 0,75 12. Una fuerza de 100N es capaz de iniciar el movimiento de un trineo de 300N de peso sobre la nieve compac- ta. Calcule: ms 37º ms 100N a) 0,13 b) 0,22 c) 0,33 d) 0,43 e) 0,53 13. El diagrama muestra los bloques de cemento, cada uno de 10N de peso, amarrados con una cuerda li- gera. Determine la fuerza mínima “F” sin que los blo- ques resbalen. (ms=0,5) ms F a) 10N b) 20N c) 30N d) 50N e) 60N 14. Determine la rapidez angular suficiente del cilindro para que el bloque trate de resbalar respecto de la pared del cilindro ms=0,5 (g = 10m/s 2) Radio del ci- lindro 20cm. w a) 5rad/s b) 6rad/s c) 10rad/s d) 8rad/s e) 3rad/s 15. ¿Cuál es la máxima rapidez angular con que debe gi- rar el disco para que la moneda no resbale sobre ella. Si la moneda se encuentra a 20cm del eje? (g = 10m/s2) w ms=0,5 a) 1rad/s b) 2rad/s c) 2,5rad/s d) 5rad/s e) 7,5rad/s Capítulo www.trilce.edu.pe46 Tarea domiciliaria Considere para todos los problemas : g= 10m/s2 En los problemas del 1 al 5, determine el valor de la aceleración. 01. 4kg 20Nm=0,1 V a) 2 m/s2 b) 3 m/s2 c) 4 m/s2 d) 8 m/s2 e) 16 m/s2 02. V 37º 50N m=0,5 8kg a) 2 1 m/s2 b) 8 7 m/s2 c) 8 9 m/s2 d) 8 15 m/s2 e) 8 17 m/s2 03. V 41N 6kg 45º 10 2N m=0,2 a) 2 3 m/s2 b) 2 5 m/s2 c) 2 7 m/s2 d) 2 9 m/s2 e) 5 m/s2 04. V 50N50N 10kg 37º53º 6 1∝ = a) 2 1 m/s2 b) 1 m/s2 c) 2 3 m/s2 d) 4 m/s2 e) 5 m/s2 05. V 8kg 37º 4 1∝ = a) 2 m/s2 b) 3 m/s2 c) 4 m/s2 d) 5 m/s2 e) 10 m/s2 En los problemas del 6 al 9 determine el valor de la tensión “T” en la cuerda indicada. 06. 4kg 6kg 80Nm=0,1 T V a) 14 N b) 18 N c) 21 N d) 28 N e) 32 N 07. 8kg 2kg m=0,2 T a) 22,6 N b) 20,4 N c) 20 N d) 19,2 N e) 14,4 N 08. 50N 5kg 5kg m=0,2 T 37º a) 10 N b) 11 N c) 13 N d) 17 N e) 23 N 09. 4kg 4kg T 20N 20N 2 1∝ = 53º a) 10 N b) 15 N c) 20 N d) 25 N e) 30 N 10. Calcule el valor de la reacción entre los bloques mos- trados. (g= 10 m/s2) 60N 2kg3kg m=0,2 a) 16 N b) 20 N c) 24 N d) 30 N e) 40 N Central 6198-100 Física 5º año de secundaria47 08 11. Si la reacción entre los bloques mide 40N, determine el valor de la aceleración. (g= 10 m/s2) 5kg3kg m=0,3F V a) 1m/s2 b) 2m/s2 c) 3m/s2 d) 4m/s2 e) 5m/s2 12. Del problema anterior, determinar el valor de “F”. a) 40 N b) 64 N c) 72 N d) 100 N e) 144 N 13. Determine el valor de la aceleración que experimen- tan los bloques mostrados. (m= 2 1 ). (g= 10 m/s2) V 2m 7m m m a) 5m/s2 b) 6m/s2 c) 7m/s2 d) 8m/s2 e) 9m/s2 14. Si la tensión en la cuerda que une a los bloques A y B tienen una intensidadde 36N. Determine el valor de la aceleración que experimenta el bloque “C”. (MA = 4kg) (g= 10 m/s 2) V B C 5 1=∝ A a) 2m/s2 b) 4m/s2 c) 6m/s2 d) 7m/s2 e) 8m/s2 15. Del problema anterior, si la masa de C fuera de 15kg, ¿cuál sería el módulo de la tensión de la cuerda que sujeta al bloque “C”? a) 15N b) 25N c) 35N d) 45N e) 65N Capítulo www.trilce.edu.pe48 9 Repaso 01. Si se sabe que el lado del cuadrado es 6, calcule el módulo del vector resultante para el conjunto de vec- tores mostrados. 4 2 6 a) 12 b) 16 c) 20 d) 24 e) 36 02. Determine el módulo de la resultante de los vectores mostrados. 21º 42º x y 0 40 25 a) 32 b) 7 c) 16 d) 39 e) 25 03. La barra mostrada de peso despreciable está en equi- librio. Calcule el peso de las cargas “p”. Si la longitud natural del resorte es L = 15cm y su K = 4N/cm. A 30º a a a P P 10cm a) 5N b) 15N c) 10N d) 20N e) 12N 04. Calcule el vector resultante de los vectores mostrados. 37º 53º 10 20 x y 0 a) 4i - 22j b) 4i + 22j c) 2i - 22j d) 4i + 20j e) 2i - 14j 05. La figura muestra un sistema de dos poleas móviles de peso 1N cada una. Calcule la magnitud de la fuer- za “F” tal que, el bloque de peso 9N permanezca en equilibrio. F a) 1N b) 2N c) 3N d) 4N e) 5N 06. El ascensor desciende con 5m/s2. Determine la defor- mación del resorte de K= 500N/m donde m= 4kg. (g= 10 m/s2) a a) 1cm b) 2cm c) 3cm d) 4cm e) 5cm Central 6198-100 Física 5º año de secundaria49 09 07. Calcule “F” para que el bloque de 600N de peso esté en equilibrio. Superficie lisa. 37º F a) 200N b) 300N c) 450N d) 350N e) 500N 08. Determine la tensión en la cuerda AB si el peso del bloque es de 49N. 37º 53ºA B C a) 140N b) 135N c) 165N d) 200N e) 60N 09. Calcule el momento a causa de la fuerza “F” alrede- dor de P. (F=70N) F P 2m 2m a) 20Nm b) - 20Nm c) 40Nm d) - 140Nm e) 0Nm 10. Determine la rapidez angular “w” para que el cable que sostiene a la esfera de masa “m” forme con la vertical un ángulo de 60º. ( / )g m s2 2≠= 8m w a) ≠ rad/s b) 2 ≠ rad/s c) 3 ≠ rad/s d) 4 ≠ rad/s e) 5 ≠ rad/s 11. La figura muestra dos esferas uniformes y homogé- neos “C” y “D” de masas 40kg y 20kg respectiva- mente, sobre una barra de peso despreciable de 1,2m de largo. Determine “x”. (g=10m/s2). (Las reacciones en “A” y en “B” son iguales) A B C D 0,3m x a) 0,2m b) 0,3m c) 0,4m d) 0,5m e) 0,6m 12. El esquema muestra una barra homogénea en equi- librio apoyada sobre una superficie horizontal. De- terminar el ángulo “q” para el cual la tensión en la cuerda; cuyo peso es despreciable, sea nula. q 2m 3m a) 53º b) 37º c) 30º d) 45º e) Imposible 13. Si el módulo de la fuerza de reacción entre los bloques mostrado en la figura es de 50N y además M1=5M2. Determine el módulo de “F” (las superficies son lisas) F M1 M2 a) 100N b) 200N c) 300N d) 400N e) 500N 14. Se levanta verticalmente un cuerpo de 20kg desde la superficie por acción de una fuerza de módulo 250N. Calcule la rapidez que alcanza luego de ascender 20m. (g = 10m/s2) a) 6m/s b) 7m/s c) 8m/s d) 9m/s e) 10m/s 15. Un patinador sobre hielo recorre una pista circular sin fricción de 16,8m de radio y con una rapidez cons- tante de 7m/s. ¿Cuál debe ser el ángulo de peralte que debe tener la pista para que pueda recorrerla sin incidentes. (g = 10m/s2) a) 8º b) 15º c) 16º d) 18,5º e) 23,5º Capítulo www.trilce.edu.pe50 Tarea domiciliaria 01. Calcule el módulo de la fuerza “F” si el bloque de 20 kg de masa posee una aceleración de módulo 5m/s², la superficie es lisa. F80N a a) 20N b) 100N c) 180N d) 80N e) 160N 02. ¿Cuál será el módulo de la aceleración del bloque de 5 kg de masa? Si: F=20N ; g=10m/s2. F a) 4 m/s2 b) 6 m/s2 c) 8 m/s2 d) 9 m/s2 e) 10 m/s2 03. Determine el módulo de la aceleración de cada uno de los bloques: mA=6kg; mB=4kg. Piso liso, g= 10m/s 2. A B a) 2 m/s2 b) 4 m/s2 c) 5 m/s2 d) 6 m/s2 e) 1 m/s2 04. Determine el módulo de la tensión de la cuerda que une los bloques si no existe rozamiento, m1=9kg; m2=11kg. 1 2 20N 60N a) 32N b) 34N c) 38N d) 40N e) 30N 05. Determine el módulo de la aceleración con que des- ciende el bloque por el plano inclinado liso, g=10m/s2. a 37º a) 2 m/s2 b) 3 m/s2 c) 4 m/s2 d) 6 m/s2 e) 8 m/s2 06. Determine el módulo de la fuerza de contacto entre los blo- ques si las masas de “A” y “B” son respectivamente 3 y 2 kg. 70N 120N BA a) 20N b) 10N c) 90N d) 27N e) 16N 07. Calcule el módulo de la aceleración con que viaja el coche para que el bloque no resbale sobre el coche. Coeficiente de rozamiento estático entre el bloque y el coche 0,8. (g = 10m/s2) a a) 8 m/s2 b) 16 m/s2 c) 7 m/s2 d) 12,5 m/s2 e) 25 m/s2 08. La figura muestra una polea móvil que no ofrece ro- zamiento. Sabiendo que m1=4 kg y m2=6 kg, calcule el módulo de la aceleración (en m/s2). m1 m2 g a a a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 09. En el interior de un ascensor se encuentra una mujer de 60 kg parado sobre una báscula. Si la báscula re- gistra una lectura de 900N, calcule la aceleración (en m/s2) del ascensor. (g = 10m/s2) a) - 5 j b) -3 j c) 3 j d) 5 j e) 6 j Central 6198-100 Física 5º año de secundaria51 09 10. Sobre un cuerpo de 7 kg actúan solamente dos fuer- zas. Calcule el módulo de la aceleración (en m/s2). m 60º 3N 5N a) 1 b) 1,2 c) 1,4 d) 1,6 e) 1,8 11. Sobre un bloque de 5 kg actúa la fuerza constante de módulo F = 15 N. Si no hay rozamiento calcule el módulo de la acelera- ción (en m/s2). (g = 10m/s2) F 30º m a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 12. La figura muestra dos bloques A y B de masa 3kg y 2kg respectivamente. Sabiendo que F1=50N y F2=20N, calcule el módulo de la fuerza de reacción entre los bloques A y B. F1 F2B A Liso a) 22 N b) 32 N c) 42 N d) 52 N e) 63 N 13. Determine el módulo de F (en newtons) sabiendo que la barra homogénea se encuentra de equilibrio, donde A=4 kg y B=1 kg. Desprecie el peso de la polea. (g=10 m/s2) A B L L F a) 32 b) 64 c) 16 d) 4 e) 50 14. Se muestra una mujer de 88 kg en el interior de un ascensor de 32 kg. Determine el módulo de la reac- ción entre los zapatos de la mujer y el piso del ascen- sor (en newtons). (g = 10 m/s2) 100kg a) 600 b) 650 c) 700 d) 800 e) 850 15. Se muestra dos bloques, tienen masas de m1=1kg y m2=1kg. Si no hay rozamiento, determine el módulo de la tensión en la cuerda (en N). (horizontal). Des- precie la masa de la polea móvil. (g = 10 m/s2). 1 2 a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 Capítulo www.trilce.edu.pe52 10 Trabajo - Potencia Problemas resueltos 01. Un cuerpo recorre la trayectoria mostrada en la figura desde A hasta B, bajo la acción de una fuerza constante F de magnitud 5N. Hallar el trabajo que realiza la fuerza F para trasladar el cuerpo desde A hasta B. 37º 20m F A B x(m) 20 y(m) A B 37º x 20 20 3N 4N 5N y W = 4(20) + 3(20) = 140 J Resolución 02. Un cuerpo de 1 kg de masa se desplaza 10 m con una rapidez de 2 m/s sobre una superficie rugosa con coeficiente de fricción de 2 N. ¿Cuál será el trabajo necesario para aumentar su rapidez a 6 m/s? N 2m/s 6m/s F a 10 10 f=2 • V V ad2F 2 0 2= + & 36 = 4 + 2 a # 10 a = 1,6 m/s2 • FR = m # a & F - 2 = 1 # 1,6 F = 3,6 N • W = F . D r & 3,6 # 10 = 36J Resolución 03. ¿Qué potencia desarrolla un motor para levantar 100 sacos de arroz de 30 kg cada uno durante una hora con velocidad constante a una altura de 6 m?. (g = 10m/s2) M T 300N 6m • V: constante & T = 300N • P t w= & 300 6 100P 3600 # #= P = 50 N Resolución Central 6198-100 Física 5º año de secundaria53 10 Práctica 01. Calcular el trabajo resultante, realizado sobre el blo- que de 10kg en un desplazamiento de 5m. (Superficie liso). (F1= 50N; F2= 30N) 37º F1 F2 V a) cero b) 10J c) 30J d) 50J e) 80J 02. Halle el trabajo neto realizado sobre el bloque mostra- do, cuando es desplazado desde “A” hasta “B”. m= 3kg; F= 50N; g= 10m/s2; AB= 5m; mK=0,2. 37º F m mk A B a) cero b) -200J c) -150J d) -100J e) -50J 03. Determine el trabajo que realizala fuerza “F” al elevar al bloque de 5kg hasta una altura de 2m, con un mó- dulo de aceleración de 4m/s2. (g= 10m/s2) F a a) 20J b) 40J c) 70J d) 100J e) 140J 04. Calcule el trabajo realizado por la fuerza “F” de 50N al trasladar la esfera a lo largo del recorrido ABC me- diante la fuerza “F” constante en módulo y dirección. A B 37º C F 12m 5m a) 850J b) 630J c) 560J d) 650J e) 750J 05. El bloque de 10kg es desplazado desde “A” hasta”B” mediante la fuerza F=100N y a velocidad constante. Determine el trabajo realizado por la fuerza de roza- miento. (g= 10m/s2) 37º F A B 6m a) cero b) +400J c) -400J d) +600J e) - 600J 06. Determine la potencia mecánica de “F” , si el blo- que sube con una velocidad constante de 10m/s. (g=10m/s2) F V 2kg a) 200w b) 20w c) 10w d) 5w e) 0 07. Determine el trabajo neto realizado sobre un bloque de peso 180N que hace un desplazamiento de 5m en la pared vertical hacia abajo (F=100N). 37º mk=0,7 V F a) 290J b) 320J c) 690J d) 700J e) 900J 08. Halle la potencia que desarrolla la fuerza “F” para desplazar al bloque desde “A” hasta “B” en 10s. (AB= 2m; F= 50N) F B 37º A a) 800W b) 80W c) 10W d) 8W e) 4W Capítulo www.trilce.edu.pe54 09. Un tejo de Hockey que pesa 2N se suelta sobre un plano rugoso inclinado (mk=0,25), observándose que el tejo desciende aceleradamente. Hallar el trabajo de la fuerza de fricción en 2s de descanso por el plazo cuya inclinación es de 53º (g= 10m/s2). a) -4,2 J b) -10 J c) 3,9 J d) -15 J e) -39 J 10. Mediante una fuerza horizontal “F” de 800N se des- plaza a un bloque de 100N de peso a lo largo de un plano inclinado áspero. Si (mk=0,5). Determine el tra- bajo neto sobre el bloque para un desplazamiento de 5m. 37º F V a) 500J b) 1000J c) 1500J d) 2000J e) 2500J 11. La gráfica nos indica como varía una fuerza horizon- tal aplicada a un bloque con la posición al desplazarse sobre una superficie horizontal lisa. Calcular el trabajo realizado para los 8m iniciales. 2 4 6 10 10 -10 x(m) F(N) a) 20 J b) 25 J c) 30 J d) 35 J e) 40 J 12. El peso total de un ascensor es de 20000 N y tiene un contrapeso de 15000 N. Halle la potencia necesaria para elevar el ascensor con una velocidad constante de 6m/s, en k W. a) 1 b) 5 c) 10 d) 30 e) 50 13. Se usó una cuerda para hacer descender verticalmen- te una distancia “d” con una aceleración constante “g/4” a un bloque de masa “M” . Encontrar el trabajo efectuado por la cuerda sobre el bloque. a) Mgd/4 b) -Mgd/4 c) -3Mgd/4 d) -4Mgd/3 e) -Mgd/3 14. Determine la mínima potencia que deberá tener un motor a comprar, a fin de que accionado un monta- carga de 80% de eficiencia, pueda levantar pesos de 2000N o más a velocidad de 10m/s. a) 5kw b) 50kw c) 10kw d) 20kw e) 25kw 15. Jaimito que lleva un ladrillo en sus manos (mladrillo=5kg) camina en un piso horizontal con una aceleración de 0,3m/s2 y en trayectoria rectilínea. De- terminar el trabajo realizado sobre el ladrillo para un desplazamiento de 20m. (El ladrillo se mantiene en todo momento a una mis- ma altura del piso) a) 30J b) 0J c) Falta la masa de Jaimito. d) Falta la velocidad inicial de Jaimito. e) 15J Central 6198-100 Física 5º año de secundaria55 Tarea domiciliaria 10 01. Un sujeto jala un bloque de “A” a “B” con una fuerza de 70 N, como se muestra, y lo desplaza 6 m. ¿Qué trabajo realizó el sujeto? (m = 10 kg). F A B a) 420 J b) 100 J c) 700 J d) 600 J e) 210 J 02. Un cuerpo se lanza como se muestra, halle el trabajo realizado por el peso, desde A hasta B. Masa = 12 kg. (g=10m/s2) 10m (B) (A) V0 a) 120 J b) - 120 J c) + 120 J d) - 1200 J e) - 600 J 03. Una fuerza “F” sube verticalmente un objeto de 5 kg con una aceleración de 6 m/s2. ¿Qué trabajo realizó dicha fuerza “F” luego de subir 3m? (g=10m/s2) F a) 480 J b) 360 J c) 300 J d) 240 J e) 180 J 04. Un cajón debe moverse 2 metros sobre una mesa, jalándolo con una fuerza de 10 N que forma un ángu- lo de 37° con la horizontal. Encuentre el trabajo que efectuará esta fuerza. a) 10 J b) 12 J c) 14 J d) 16 J e) 20 J 05. Un cuerpo de 2 kg de masa está inicialmente en repo- so en un plano horizontal sin fricción. Si se le aplica una fuerza horizontal de 10 N por un tiempo de 10 s, ¿cuál es el trabajo realizado por esta fuerza? a) 1250 J b) 200 J c) 2500 J d) 150 J e) 1500 J 06. Un cuerpo de 8 kg desciende 15 m a velocidad cons- tante, entonces el trabajo de la fuerza de rozamiento es: (g = 10 m/s2). 30º a) 300 J b) -300 J c) 600 J d) -600 J e) cero 07. Determine el trabajo que realiza la fuerza “F” al elevar al bloque de 5 kg hasta una altura de 2 m, con una aceleración de 4 m/s2 (g = 10 m/s2) F a a) 20 J b) 40 J c) 70 J d) 50 J e) 140 J 08. El trabajo realizado por la fuerza resultante al mover el bloque de “A” hasta “B” una distancia de 5 m es igual a 30 J. Indica el valor de F. F2N LisoA B a) 8 N b) 6 N c) 4 N d) 10 N e) 2 N 09. De la figura determine el trabajo realizado por la fuer- za resultante al mover el bloque desde A hasta B. dAB = 2 m 53º 100N 50N A B Liso a) 160 J b) 100 J c) 180 J d) 50 J e) 220 J 10. Determine la potencia desarrollada por la fuerza de 40 N, en un tiempo de 2 segundos sabiendo que ini- cialmente el bloque se encontraba en reposo, sabien- do que el bloque se desplaza de “A” hacia “B”. (g = 10 m/s2) 40N 2kg m=1/2 AB a) 100 W b) 200 W c) 400 W d) 600 W e) 1000 W Capítulo www.trilce.edu.pe56 11. Un hombre levanta una carga de 40 N hasta una al- tura de 3 m, empleando para ello 10 s. Encuentre la potencia que desarrolla el hombre (A velocidad constante a) 5 W b) 12 W c) 14 W d) 10 W e) 15 W 12. El bloque mostrado es de 4kg y es levantado por una fuerza de módulo“F”. La velocidad constante de 3m/s. ¿Qué potencia desarrolla “F”? (g=10m/s2) F V a) 100 W b) 120 W c) 140 W d) 160 W e) 180 W 13. Calcule la potencia que desarrolla la fuerza “F” para desplazar al bloque desde “A” hasta “B” en 10 s (AB=2 m; F=50 N) F B 37º A a) 800 W b) 80 W c) 10 W d) 8 W e) 4 W 14. Calcule la potencia entregada al motor de un ascen- sor cuando levanta la cabina con un peso total de 16kN a la velocidad constante de 3,6km/h, sabiendo que la eficiencia del motor de 80%. a) 20 kW b) 12 kW c) 18 kW d) 24 kW e) 16 kW 15. Un ascensor levanta 10 pasajeros, desplazándose 80m en 3 min a velocidad constante, cada pasajero tiene una masa de 80 kg y el ascensor de 1000 kg. Calcule la potencia de su motor en HP. (g= 10 m/s2) (1 HP = 746 W) a) 10,7 HP b) 11 HP c) 11,5 HP d) 12 HP e) 13 HP Central 6198-100 Física 5º año de secundaria57 11Capítulo www.trilce.edu.pe58 11 Energía I Problemas resueltos 01. Una piedra de 200 g alcanza una altura de 40,0 m cuando es lanzada verticalmente hacia arriba.¿Cómo qué energía cinética debió lanzarse la piedra? (Considera 9 = 10m/s2) V=0 V 40 NR EM0 = EMF EK = 0,2 # 10.40 = 80J Resolución 02. En la figura un anillo de masa "m" se desplaza libremente en la varilla doblada. ¿Cuánto vale el ángulo q, si "m" parte del reposo en el punto A y llega a B con la velocidad gR2 ? q q P R Am B A B q q R VNR RSenq RSenq V=0 V gR2= EMA = EMB 2 ( )mg RSen m gR 2 1 2 2=q 2 2gRSen gR2 1q = Sen 2 1q = q = 30° Resolución Central 6198-100 Física 5º año de secundaria59 03. Cuando un cuerpo de masa m se coloca sobre un resorte sin deformar, éste se comprime una longitud y0. ¿Desde qué altura se debe dejar caer el mismo cuerpo para que el resorte se comprima una longitud 3y0? (ver figura) m my0 h • y0 ky0 mg • 3y0 H V=0 V=0NR Equilibrio: mg = ky0 EM0 = EMF ( ) ( )mg F y k y3 2 1 30 0 2+ = ( )ky H y k y3 2 1 90 2 0 0+ = H +3y0 = 4,5y0 H = 1,5 y0 Resolución Capítulo www.trilce.edu.pe60 Práctica 11 01. Un cuerpo de 200g se desplaza horizontalmente con una rapidez de 72km/h. Determine su energía cinéti- ca en Joule. a) 400 b) 200 c) 20 d) 40 e) 40000 02. Un atleta de 60kg parte del reposo con una acelera- ción de 4m/s2. Determine su energía cinética luego de3s. a) 720J b) 460J c) 4320J d) 3320J e) 2460J 03. Una pelota de 1kg al ser lanzada en la posición mos- trada tiene una rapidez de 6m/s. Determine su ener- gía mecánica respecto al nivel del piso (g=10m/s2) 6m Tierra a) 78J b) 60J c) 18J d) 90J e) 79J 04. La energía potencial elástica almacenada en un resor- te de masa despreciable y constante de rigidez (k= 5000 N/m). cuando está comprimido en 20cm es: a) 50J b) 100J c) 250J d) 400J e) 500J 05. ¿En qué relación se encuentra respecto al piso, la energía potencial gravitatoria con la energía cinética, después de 2s. de un cuerpo que cae desde 50m, en forma vertical? (g= 10 m/s2) a) 8 b) 3 c) 0,5 d) 0,8 e) 1,5 06. Halle la velocidad del bloque cuando llega al piso, si el sistema se suelta desde la posición A. (g=10m/s2) A Liso piso 5m a) 1m/s b) 5m/s c) 6m/s d) 8m/s e) 10m/s 07. Un coche de montaña rusa resbala sin fricción por una rampa de modo que al pasar por "A" lo hace con una rapidez de 30m/s. ¿Qué velocidad poseerá cuan- do pasa por "B"? (g=10m/s2) A B100m 20m a) 10m/s b) 20m/s c) 30m/s d) 40m/s e) 50m/s 08. ¿Con qué rapidez deberá dispararse verticalmente desde el piso un cuerpo de 50kg para que su energía potencial gravitatoria máxima sea de 100 J respecto del piso? (g= 10 m/s2) a) 7,5 m/s b) 2 m/s c) 4,5 m/s d) 6 m/s e) 4 m/s 09. Un cuerpo de 5kg. se encuentra a 10m del suelo, en- tonces la altura respecto al piso donde se debe ubicar el nivel de referencia para que la energía potencial gravitatoria del cuerpo sea 150J, es: (g= 10m/s2) a) 3m b) 5m c) 7m d) 10m e) 0m 10. Calcule la energía potencial de un cuerpo que es lan- zado con una velocidad de 20m/s hacia arriba cuan- do ha transcurrido 1s, respecto del nivel que pasa por el punto de lanzamiento, sabiendo que su masa es de 1kg. (g= 10m/s2) a) 100J b) 150J c) 200J d) 300J e) 250J 11. En la figura, determine “h” si el bloque de 600kg tie- ne las velocidades indicadas en A y B. (g= 10m/s2). A B V=2m/s V=4m/s h h/2 a) 1,2 m b) 2,2 m c) 2 m d) 1,6 m e) 3,2 m Central 6198-100 Física 5º año de secundaria61 12. Un objeto pequeño de 2kg se lanza verticalmente hacia arriba con una rapidez de 60 m/s. Determine a que altura la energía cinética del cuerpo se ha reducido a la mitad de la que tenía inicialmente en el lanzamiento. (g= 10 m/s2) a) 108m b) 216m c) 316m d) 416m e) 90m 13. Un cuerpo, es dejado en libertad en "A". Sabiendo que no existe rozamiento, se pide averiguar, ¿con qué rapidez llega al punto "B"? (g= 10m/s2) F A B60m 37º a) 10m/s b) 20m/s c) 30m/s d) 40m/s e) 50m/s 14. Una esfera de masa 2kg se suelta en "A". Determine el módulo de la tensión en el cable de 2m de lon- gitud cuando la esfera pasa por su punto más bajo (g= 10m/s2). A V0= 0 a) 20N b) 50N c) 60N d) 30N e) 100N 15. Si el cuerpo se abandona en "A". Calcule la reacción en el punto"B" m= 4kg. (g= 10m/s2) A BLiso R 8R a) 320 N b) 380 N c) 410 N d) 420 N e) 440 N Capítulo www.trilce.edu.pe62 Tarea domiciliaria 11 01. Calcule la energía cinética del cuerpo mostrado. V=10m/s m=400g a) 10 J b) 20 J c) 30 J d) 40 J e) 50 J 02. Calcule la energía potencial gravitatoria del bloque mostrado, respecto a un observador en el piso. (g = 10 m/s2). m=2kg h=5m a) 10 J b) 50 J c) 100 J d) 150 J e) 200 J 03. Determine la energía mecánica, respecto al piso. (g = 10 m/s2) h=50m m=2kg V=3m/s a) 1009 J b) 100 J c) 9 J d) 109 J e) 200 J 04. Determine la energía mecánica respecto al observa- dor (g = 10 m/s2; m = 2 kg). 5m V=3m/s a) 609 J b) 600 J c) 200 J d) 109 J e) 400 J 05. En cierto instante el módulo de la velocidad de un proyectil fue de 200 m/s, siendo su masa de 50 gra- mos ¿Qué energía cinética poseía? a) 800 J b) 900 J c) 1000 J d) 1500 J e) 2000 J 06. Calcule la energía potencial gravitatoria, con respecto al piso de una piedra de 4 kg ubicada a una altura de 3 m. (g = 10 m/s2). a) 60 J b) 120 J c) 40 J d) 240 J e) 180 J 07. Encuentre la energía cinética de un coche de 20 kg, cuando alcance una velocidad de 72 km/h. a) 1 KJ b) 2 KJ c) 3 KJ d) 4 KJ e) 8 KJ 08. Determine la energía mecánica de un avión de: 2#103kg que vuela a razón de 40m/s a una altura de 200m. (g = 10 m/s2) a) 1600 KJ b) 2400 KJ c) 5600 KJ d) 8000 KJ e) 4000 KJ 09. Calcule la energía mecánica del avión de juguete de 4kg respecto del suelo. (g = 10 m/s2) 2m N.R. 10m/s a) 179 J b) 240 J c) 320 J d) 280 J e) 218 J 10. Una esfera de masa "m" resbala sin fricción desde el punto "A". ¿Cuál es la rapidez del cuerpo al pasar por B? A B R3R V=0 a) gR2 b) gR2 c) gR3 d) gR5 e) N.A. Central 6198-100 Física 5º año de secundaria63 11. Si el bloque de 2kg es impulsado en "A" con rapidez inicial de 10m/s, halle la rapidez final con la que pa- sará por "B". (g = 10 m/s2) A B 50m 10m m=0 a) 30 m/s b) 24 m/s c) 32 m/s d) 20 m/s e) 18 m/s 12. En la figura un anillo de masa "m" se desplaza libre- mente en la varilla doblada. ¿Cuánto vale “q”, si "m" parte del reposo en el punto A y llega a B con una rapidez de gR2 ? A B R R q q a) 30° b) 37° c) 45° d) 53° e) 60° 13. Calcular el módulo de la velocidad en "A" para que la esfera llegue con las justas a “B”. (g= 10 m/s2) B Liso h=20m VA=? A a) 5 m/s b) 10 m/s c) 20 m/s d) 30 m/s e) 15 m/s 14. Se muestra el movimiento de una pequeña esfera cuya rapidez cambia VA=4m/s; VB=30m/s; VC=20m/s. Sa- biendo que no hay rozamiento, determine la diferencia de alturas entre A y C. (g = 10 m/s2). A C m=0 B L.R. a) 19,2 m b) 13,2 m c) 18 m d) 20 m e) 3,2 m 15. Se muestra el movimiento de una pequeña esfera cuya rapidez cambia VA = 2m/s; VB = 10m/s. Sa- biendo que no hay rozamiento, determine la diferen- cia de alturas entre A y B. (g = 10 m/s2) m=0 L.R. A B C a) 4,8 m b) 5,2 m c) 1,8 m d) 8,3 m e) 3,2 m Capítulo www.trilce.edu.pe64 12 12 Energía II Problemas resueltos 01. Un bloque de 10 kg parte del reposo y desciende por la pendiente mostrada en la figura. Si la velocidad con que llega al bloque a la parte más baja es 8,0 m/s, halla el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento. (g=9,8 m/s2) q V0=0m/s h=10m f V0 10 NR V=8 EMF - EM0 = Wf 10 64 10 9,8 10 W 2 1 f# # # =# - & Wf = - 660J = - 6,6 # 102J Resolución 02. Un objeto se suelta desde la posición A y se desliza por una rampa sin rozamiento hasta ingresar en B a una pista horizontal y detenerse en C. Determine el coeficiente cinético de rozamiento sobre la pista horizontal. A B C L/3 L L/3 L N=mg mg f V=0 V=0 EMF - EM0 = Wf 0 mg L f L 3 # =- - # mg mg 3 = ∝# 3 1& ∝ = Resolución Central 6198-100 Física 5º año de secundaria65 03. Una bola de masa “m” se suelta en la posición “A”. Halle la distancia “d” que recorre la bola antes de detenerse en la posición “C”. Si el cociente de rozamiento cinético entre B y C es 0,25 y si la tubería es completamente lisa. A B C 1m d f mg 1m d V=0 V=0 N=mg NR EMF - EM0 = Wf 0 1mg f d=- - # mg mg d 4 1= # d = 4m Resolución Capítulo www.trilce.edu.pe66 Práctica 12 01. Un trineo de 20kg de masa se desliza colina abajo empezando a una altura de 20m. El trineo parte del reposo y tiene una rapidez de 15m/s al llegar al final de la pendiente. Calcule el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento. (g=10m/s2) a) –1000J b) –1250J c) -1500J d) –1750J e) 2000J 02. Una bala penetra en un bloque de madera en la for- ma mostrada en la figura. La bala ingresa con una ra- pidez de 15m/s y pesa 80N. Calcule la distancia que penetra en la madera, sabiendo que la fuerza de la resistencia de la madera es constante e igual a 40N. (g=10m/s2) 30º a) 22,5m b) 2,25m c) 11,25m d) 11,5m e) 1,12m 03. Calcule el trabajo resultante realizado sobre un blo- que entre dos puntos, si se sabe que al pasar por ellos registra 20m/s y 30m/s respectivamente. El bloque posee una masa de 4kg. a) 10J b) 100 J c) 10 KJ d) 5 KJ e) 1 KJ 04. En la figura mostrada las superficies cilíndricas son lisas y tiene R=5m. Si la superficie horizontal tiene mK=0,25y 2m de longitud. ¿Cuántas veces será reco- rrido por “m” que es soltado desde “A”? (g=10m/s2) A d R R R R a) 1 b) 8 c) 10 d) 15 e) 12 05. Una fuerza horizontal que viene dada por F=(30x+50)Newton, donde “x” está en metros, ac- túa sobre un cuerpo de 2kg durante un recorrido de 2m, no hay fricción. ¿Qué rapidez tiene el cuerpo al final del recorrido, si partió del reposo? a) 10 m/s b) 2 10 m/s c) 3 10 m/s d) 4 10 m/s e) 5 10 06. Una fuerza resultante F actúa sobre una partícula en movimiento rectilíneo en la dirección de su velocidad, variando como en el diagrama. ¿Cuál será la energía cinética de la partícula al llegar a la posición x=6m, si en x=0m posee una energía cinética de 12J? x(m) F(N) 10 2 6 10 5 a) 37J b) 47J c) 57J d) 67J e) 44,5J 07. Un bloque parte de “A” sin velocidad inicial y se des- liza por el camino mostrado en la figura. Hasta qué altura sube el bloque si solamente hay rozamiento en la parte plana. El coeficiente de rozamiento cinético es 0,4. R = 1m. (g=10m/s2) A 2m mR R a) 0,1 m b) 0,2 m c) 0,3 m d) 0,4 m e) 0,5 m 08. Un resorte sin deformar esta unido al techo, al sujetar un bloque de su parte inferior, cuando se suelta el máximo estiramiento del resorte es de 8cm. Halle la deformación del resorte cuando el bloque cuelga de él en equilibrio. a) 2 cm b) 4 cm c) 6 cm d) 8 cm e) 1 cm Central 6198-100 Física 5º año de secundaria67 09. Una billa de acero cae desde una altura de 10m res- pecto del piso. Un resorte que mide 10cm y de cons- tante elástica K=100N/cm detiene la billa a 4cm del piso. ¿Qué energía cinética tenía inicialmente la billa de masa 100g, no pierde energía cuando choca con el resorte? (g=10m/s2) 10cm 10m V a) 6,40J b) 6,04J c) 8,40J d) 8,04J e) 12,44J 10. Se lanza una esfera de masa “m” con velocidad V0. Si al final llega a una altura “h” con V1=0, calcule el tra- bajo hecho por la fricción m=2kg; h=10m; H=12m. (g=10m/s2) V0=3m/s V1=0H h a) 49J b) 50J c) 12J d) -49J e) -50J 11. Un bloque de 4kg se eleva verticalmente desde el re- poso hasta alcanzar la rapidez de 5m/s y una altura de 10m. ¿Qué trabajo mecánico se ha efectuado sobre el bloque para elevarlo? (g=10m/s2) a) 450J b) 950J c) 784J d) 894J e) 800J 12. ¿Qué trabajo en Joule se transforma en calor, debido a la acción de los frenos al lograr que la rapidez de un camión de masa 1000 Kg. pase de 4m/s a 3m/s? a) 7000 b) 5000 c) 3500 d) 2500 e) 1000 13. En la figura el cuerpo se suelta en el punto “J” y sube hasta detenerse en el punto “D”. Si sólo existe ro- zamiento en el tramo CD, cuyo mk=0,75. Calcule el ángulo “a” (g=10m/s2) 37º B a A R C R/4 D J a) 30° b) 37° c) 45° d) 53° e) 16° 14. Un bloque de 20kg ingresa con una rapidez de 50m/s a una superficie horizontal rugosa y se detiene luego de recorrer “d” metros. Halle el trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque. a) -25 . 107 J b) -250 J c) -25 KJ d) 2,5 .107 J e) 250 J 15. En el gráfico, no hay fricción en la superficie horizon- tal, pero sí en el plano inclinado (mK=0,5). ¿Qué altu- ra “h” alcanzaría el bloque de masa 20kg? (g=10m/s2) 37º hV=10m/s a) 1m b) 2m c) 3m d) 4m e) 5m Capítulo www.trilce.edu.pe68 Tarea domiciliaria 12 01. Determine la cantidad de trabajo realizado por la fuerza "F" sobre el cuerpo en ir desde A a B, si el cuer- po tiene una masa de 2kg. F FLiso 4m/s 5m/s d a) 9 J b) 16 J c) 25 J d) 32 J e) 45 J 02. Se abandona un bloque de 4kg en la posición A y pasa por B con rapidez de 15 m/s. Determine la can- tidad de trabajo realizado por la fuerza de rozamiento desde A hasta B. (g = 10 m/s2). A B 20m a) -350 J b) -100 J c) -240 J d) -200 J e) -360 J 03. Se abandona un niño de 20kg en la posición A de un tobogán y pasa por B con rapidez de 6 m/s. Determi- ne la cantidad de trabajo realizado por la fuerza de rozamiento desde A hasta B. (g = 10 m/s2). A B 4m a) -440 J b) -450 J c) -340 J d) -200 J e) -360 J 04. El bloque de 4kg cambia su rapidez desde 5m/s hasta 20m/s en el tramo AB. Determine la cantidad de tra- bajo realizado por la fuerza de rozamiento desde A hasta B. (g = 10 m/s2). A B 20m a) -50 J b) -100 J c) -40 J d) -20 J e) -36 J 05. El bloque se suelta en la posición “A”. Hallar la dis- tancia que se desplazará sobre la superficie horizontal rugosa (mK=0,4) si su velocidad cuando llega a la po- sición “B” es nula. (g = 10 m/s2). m=0,4 B Liso A d 5m a) 10 m b) 12,5 m c) 13,6 m d) 14,8 m e) 15 m 06. La esfera de 2kg de masa se abandona en A. Deter- mine la cantidad de trabajo realizado por la fuerza de gravedad sobre la esfera desde A hasta B. No existe rozamiento. (g = 10 m/s2) 37º R=5m A B 7m a) 200J b) 100J c) 300J d) 500J e) 400J 07. Un bloque de masa 1kg se desliza sobre la pista cir- cular de radio 1m. Si su rapidez en la parte inferior es de 2m/s, determine la cantidad de trabajo realizado por la fuerza de rozamiento en el trayecto de A hasta B. (g = 10 m/s2). B OA R=1 m V=0 V=2m/s a) -12 J b) -15 J c) -8 J d) -10 J e) -20 J 08. Una bola de 200g cae a partir del reposo a través del aire. Si su rapidez es de 15m/s después de caer una altura de 20m, determine la cantidad de trabajo efec- tuado por la fuerza de resistencia del aire hasta ese instante. (g = 9,8 m/s2). a) -21,5 J b) -16,7 J c) -15,8 J d) -18 J e) -10 J Central 6198-100 Física 5º año de secundaria69 09. Un proyectil de 100g ingresa horizontalmente a una pared con 100m/s y sale con 80m/s. La pared tiene un grosor de 50cm. Determine el módulo de la fuerza media de resistencia de la pared supuestamente cons- tante al desplazamiento del proyectil. a) 500 N b) 425 N c) 380 N d) 400 N e) 360 N 10. El bloque de masa 1kg se abandona en la posición A y se desplaza hasta B donde su rapidez es de 3m/s. Determine la cantidad de trabajo de la fuerza de ro- zamiento sobre el bloque en el tramo de A hasta B. (g = 10 m/s2). A B1,2m 0,4m N.R. a) -5,5 J b) -1,5 J c) -2,5 J d) -3,5 J e) -4,5 J 11. Si el bloque parte del reposo en la posición A y solo hay rozamiento en la parte plana cuyo coeficiente de rozamiento cinético es 0,4; determine hasta que altu- ra “h” logra subir el bloque. (g= 10 m/s2) B 1m 2m h A a) 0,8 m b) 0,5 m c) 0,6 m d) 0,2 m e) 0,4 m 12. Un cuerpo de 5kg de masa desciende partiendo del reposo y desde lo más alto, a lo largo de un plano inclinado de 30m de largo que forma un ángulo de 30º con la horizontal. Si al llegar al final del plano tiene una rapidez de 15m/s, determine la cantidad de trabajo realizado por el rozamiento. (g = 10 m/s2) a) -130,4 J b) -201,4 J c) -187,5 J d) -179,5 J e) -161,5 J 13. La esfera de 4kg cambia su rapidez desde 5m/s has- ta 20m/s en el tramo AB. Determine la cantidad de trabajo realizado por la fuerza de rozamiento desde A hasta B. (g = 10 m/s2) A B 30m a) -450 J b) -100 J c) -400 J d) -200 J e) -360 J 14. Un cuerpo de 2kg se deja caer libremente desde una altura de 5m, determine la cantidad de trabajo efectuado por la fuerza de gravedad sobre el cuerpo cuando ha recorrido la mitad de su altura. (g=10m/s2) a) -50 J b) 45 J c) 360 J d) 50 J e) 100 J 15. Un automóvil de masa 1000kg mantiene un M.R.U.V., observándose que su rapidez se triplica mientras re- corre 100m empleando para ello 5 segundos. Deter- mine la variación de la cantidad de energía cinética (en kJ). a) 200 b) 400 c) 500 d) 600 e) 800 Capítulo www.trilce.edu.pe70 13 y 14 01. La máxima energía cinética de un móvil que realiza un MAS es 400 J y la fuerza recuperadora máxima que actúa sobre él es de 50 N, si el período es de 2 s. Halle la ecuación del movimiento en unidades S.I. el móvil parte del reposo de una posición extrema. a) x = 1,6 sen (2pt) b) x = 16 cos (t) c) x = 16 sen (t) d) x=16 sen (pt) e) x=16 cos (pt) 02. Un bloque de 20 gramos efectúa un movimiento ar- mónico simple de 12 cm de amplitud y 24 s de perío- do. ¿Qué energía cinética tendrá 3 s después de partir del reposo de una posición extrema? a) 59,2 . 10–7 J b) 49,3 . 10–7 c) 38,1
Compartir