Hoja de Trabajo 10

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Prof: Victor Hugo Guarochico Moreira 
Capítulo 4. Fuerza y Movimiento 
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL 
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS 
HOJA DE TRABAJO No 10 
Fecha: 05 de Junio del 2014 
 
1.- Usted es la primera persona en visitar Marte. Al discutir sus experiencias con un grupo de estudiantes por enlace 
de radio, uno de ellos le pregunta cómo han cambiado su peso y su masa. Se toma un momento para realizar 
mediciones y contestar correctamente que 
a) su peso sigue siendo esencialmente sin cambios, pero su masa es menor que en la Tierra. 
b) su masa sigue siendo esencialmente sin cambios, pero su peso es menor que en la Tierra. 
c) el peso y la masa han cambiado de manera significativa. 
d) ni su peso ni su masa han cambiado mucho. 
e) al estar fuera de la Tierra, carece de peso. 
 
2.- Un objeto sobre la superficie de la Luna experimenta la misma fuerza gravitacional que un objeto sobre la 
superficie de la Tierra. ¿Cuál de las siguientes opciones sería una conclusión razonable? 
a) Ambos objetos caen con la misma aceleración 
b) El objeto en la Luna tiene mayor masa 
c) El objeto en la Tierra tiene mayor masa 
d) Ambos objetos tienen masas idénticas 
e) Ninguna de las conclusiones anteriores es válida 
 
3.- Un jarrón pesado descansa inmóvil en el suelo. El jarrón está experimentando su peso hacia abajo y una fuerza 
hacia arriba desde el suelo. Sabemos que estas dos fuerzas sobre el florero son iguales en magnitud, pero de 
direcciones opuestas, porque 
I. para cada acción hay una reacción igual pero en dirección opuesta. 
II. la tercera ley de Newton requiere que las fuerzas siempre aparezcan en pares iguales pero de direcciones 
opuestas. 
III. las dos fuerzas deben sumar cero. 
A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) Sólo I y II E) I, II y III 
 
4.- Tres fuerzas actúan sobre una partícula. Si la partícula está en equilibrio, ¿qué de lo siguiente debe ser verdad? 
I. El vector suma de las tres fuerzas debe ser igual a cero. 
II. Las magnitudes de las tres fuerzas deben ser iguales. 
III. Las tres fuerzas deben ser paralelas. 
A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo I y III 
D) Sólo II y III E) I, II y III 
 
5.- La gráfica muestra una partícula en equilibrio sometida a 5 fuerzas. Se 
conoce que F4 = 25 N, la magnitud y dirección de la resultante de las demás 
fuerzas que actúan sobre la partícula es: 
a) 0 N 
b) 5 N hacia arriba 
c) 15 N hacia abajo 
d) 25 N hacia arriba 
e) Faltan saber los valores de las demás fuerzas que actúan sobre la partícula 
 
6.- Un camión con remolque está viajando por el camino. La masa del remolque es cuatro veces mayor 
que la masa del camión. Si el camión acelera hacia adelante, la fuerza que el remolque aplica sobre el 
camión es: 
a) 4 veces mayor que la fuerza del camión sobre el remolque. 
b) 2 veces mayor que la fuerza del camión sobre el remolque. 
c) igual a la fuerza del camión sobre el remolque. 
d) 1/4 de la fuerza del camión sobre el remolque. 
e) cero ya que el camión está tirando del remolque hacia adelante. 
 
7.- Usted sostiene una pelota de goma en su mano. La fuerza de reacción de la tercera ley de Newton a la 
fuerza de gravedad sobre la pelota es la fuerza ejercida por la 
A. pelota sobre la Tierra B. pelota sobre la mano C. mano sobre la pelota 
D. Tierra sobre la pelota E. Tierra sobre su mano 
Prof: Victor Hugo Guarochico Moreira 
Capítulo 4. Fuerza y Movimiento 
 
Las siguientes dos preguntas se refieren a la siguiente información: Un sistema en 
equilibrio consiste en un objeto de peso W que cuelga de tres cuerdas, como se 
muestra arriba. Las tensiones en las cuerdas son T1, T2, y T3. 
 
8.- ¿Cuál de los siguientes es el valor correcto de T2? 
A) Wsen60° B) Wcos60° C) Wtan60° 
D) W/sen60° E) W/tan60° 
 
9.- ¿Cuál de los siguientes es el valor correcto de T3? 
A) Wsen60° B) Wcos60° C) Wtan60° 
D) W/sen60° E) W/tan60° 
 
10.- Indiana Jones, cuya masa es 90.0 kg, cruza de un risco a otro colgado de una cuerda estirada entre los riscos. 
Se detiene a la mitad para descansar. ¿Qué valor mínimo puede tener θ si la cuerda se rompe cuando su tensión 
excede de 1500 N? 
A. 9.0º 
B. 13º 
C. 17º 
D. 24º 
E. 32º 
 
11.- Las siguientes dos preguntas se refieren a la siguiente situación: Sea W1 = 500 N, α1 = 40°, α2 = 30° y α3 = 65° 
2.- ¿Cuál es la tensión en la cuerda que une los nudos? 
a) 460.80 N 
b) 613.34 N 
c) 442.28 N 
d) 407.60 N 
e) 250.00 N 
 
12.- ¿Cuál es el valor del peso W2? 
a) 269.96 N 
b) 553.20 N 
c) 835.25 N 
d) 300.32 N 
e) 369.41 N 
 
13.- Dos equipos compiten en halar una cuerda. Cada equipo tira de la cuerda con 1200 N de fuerza. 
¿Cuál es la tensión de la cuerda? 
a) 600 N b) 0 N c) 2400 N d) 1200 N e) 200 N 
 
14.- La posición de un objeto de 5.0 kg de masa está dada por la expresión: x = 3 – 2t – 5t
2
, donde x está 
en metros y t en segundos, ¿Cuál es la fuerza neta (en newtons) que actúa sobre el objeto en el instante t = 
2.0 s? 
A) 50 B) –50 C) 10 D) –10 E) –5.0 
 
15.- Si la fuerza neta sobre un objeto se duplica mientras que simultáneamente la masa del objeto se 
reduce a la mitad, entonces la aceleración del objeto 
a. se reduce a la cuarta parte b. se reduce a la mitad c. es dos veces mayor 
d. es cuatro veces mayor e. no se altera 
 
16.- Una fuerza horizontal actúa sobre un objeto en una superficie horizontal sin fricción. Si la fuerza se reduce a la 
mitad y se aumenta al doble la masa del objeto, la aceleración será, con respecto a la que tenía inicialmente, 
A. cuatro veces mayor. B. dos veces mayor. C. la mitad. D. la cuarta parte. 
 
17.- Un cuerpo A tiene una masa que es el doble de grande que el bloque B. Si la fuerza actuando sobre A es la 
mitad que la fuerza actuando sobre B. ¿Cuál enunciado es correcto? 
a) La aceleración de A será el doble que la de B b) La aceleración de A será la mitad que la de B 
c) La aceleración de A será igual que la de B d) La aceleración de A será un cuarto que h de B 
 
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Capítulo 4. Fuerza y Movimiento 
 
Las siguientes dos preguntas se refieren a la siguiente situación: Tres carritos idénticos de juguete A, B y C cada 
uno sujeto a una fuerza constante FA, FB, y FC, respectivamente. Una o más de estas fuerzas pueden ser cero. El 
diagrama de abajo muestra la posición de cada carrito en cada segundo de un intervalo de 8.0 segundos. 
 
18.- ¿Cuál de los carritos tiene la mayor velocidad media durante el intervalo? 
A) A B) B C) C D) Todos tienen la misma velocidad media 
E) No hay suficiente información para dar una respuesta. 
 
19.- ¿Cómo se comparan las magnitudes de las fuerzas actuando sobre cada uno de los carritos? 
A) FA > FB > FC B) FA = FC > FB C) FA = FB > FC 
D) FC > FA > FB E) No hay suficiente información para dar una respuesta 
 
20.- El gráfico de abajo muestra el diagrama del cuerpo libre de una caja sobre una superficie horizontal. 
 
 
21.- Un astronauta con masa MA = 75 kg empuja un satélite imprimiéndose él 
mismo una aceleración de 1.5 m/s
2
, y el satélite una aceleración de 2.8 x 10
-4
 m/s
2
. 
¿Cuál es la masa MS del satélite? 
A) MS = 0.51 x 10
5
 kg B) MS = 1.02 x 10
5
 kg 
C) MS = 2.01 x 10
5
 kg D) MS = 4.02 x 10
5
 kg 
E) MS = 8.04 x 10
5 kg 
 
22.- Sobre un bloque de 5 kg se aplica una fuerza F tal como se muestra en la figura. 
Si el bloque se mueve en línea recta y parte del reposo. La velocidad que tiene el 
objeto en t = 2 s es: 
A. 0 m/s B. 2 m/s C. 4 m/s 
D. 10 m/s E. 20 m/s 
 
23.-Una fuerza resultante F actúa sobre el bloque que se muestra en la figura. De las siguientes afirmaciones 
I. El bloque se mueve necesariamente hacia la derecha. 
II. La aceleración del bloque es necesariamente hacia la derecha. 
III. El cuerpo necesariamente aumenta su rapidez uniformemente 
son verdaderas: 
A. Sólo I B. Sólo II C. Sólo III D. I y II E. I y III 
 
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Capítulo 4. Fuerza y Movimiento 
24.- Un automóvil tiene una masa de 1500 kg y su velocidad inicial es de 60 km/h. Cuando se frena se produce una 
desaceleración constante que hace que se detenga en 1.2 minutos. Indique la fuerza aplicada al automóvil. 
a) –347 N b) –400 N c) –428 N d) –388 N 
 
Las dos preguntas que siguen hacen referencia a la siguiente situación física: 
Tres bloques están siendo acelerados hacia arriba por una fuerza F aplicada 
sobre el bloque inferior como se muestra en la figura. La 
masa del bloque inferior es de M = 7 kg. 
 
25.- Calcule la fuerza neta sobre el bloque de masa 3M. 
A) + 546 N B) + 206 N C) + 134 N D) + 67.2 N E) + 44.8 N 
 
26.- Calcule el valor de la fuerza F aplicada sobre el bloque inferior de masa M. 
A) F= + 546 N B) F = + 206 N C) F = + 412 N D) F = + 91 N E) F = + 22.4 N 
 
27.- Una mujer hala un bloque de 6.00 kg, el cual está conectado a un bloque de 4.00 kg sobre una superficie lisa a 
través de una cuerda ligera, la cual permanece tensa. Si ella ejerce sobre la caja de 6.00 kg una fuerza F de 25 N, la 
tensión T de la cuerda es: 
A. 5.0 N 
B. 10 N 
C. 15 N 
D. 20 N 
E. 25 N 
 
Como se muestra abajo, dos bloques con masas m y M (M > m) son empujados por una fuerza F, 
tanto en el Caso I como en el Caso II. La superficie es horizontal y no presenta fricción. Sea RI la 
fuerza que m ejerce sobre M en el Caso I y sea RII la fuerza que m ejerce sobre M en el Caso II. 
¿Cuál de las siguientes alternativas es correcta? 
 
 
 
A) RI = RII = 0 B) RI = RII y no es igual a cero o F. C) RI = RII = F 
D) RI < RII E) RI > RII 
 
28.- El sistema que se muestra está compuesto de dos bloques A y B (la masa de B 
es mayor que la masa de A) que descansan sobre una superficie sin rozamiento. Al 
aplicarle la fuerza F los dos bloques se aceleran. Analice las siguientes afirmaciones: 
 
I. Para que los dos bloques se aceleren la fuerza que el bloque A le aplica a B para moverlo debe ser mayor que la 
fuerza que ejerce el bloque B al bloque A. 
II. Dependiendo del valor de la fuerza F y como los bloques se mueven juntos, se podría decir que 
llegarán a tener la misma inercia. 
III. Debido a que los bloques se mueven juntos, la fuerza neta que actúa en ellos es la misma. 
 
¿Cuál de las siguientes opciones es verdad? 
a) Sólo I b) Sólo II c) I y III d) II y III e) Todas las afirmaciones son falsas 
 
29.- Para que el sistema anterior se mueva con velocidad constante se debe cumplir que: 
A. La fuerza de contacto que ejerce B sobre A debe ser igual a F 
B. La fuerza de contacto que ejerce B sobre A debe ser mayor a F 
C. Falta conocer el valor de las masas y de F 
D. No se pueden mover a velocidad constante 
 
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Capítulo 4. Fuerza y Movimiento 
30.- De los extremos de una cuerda que pasa por una polea cuelgan un mono y un espejo que se 
encuentra al mismo nivel que el mono. Ambos tienen la misma masa. El mono puede dejar de 
observar su imagen en el espejo: 
a) Trepando. 
b) Descendiendo. 
c) Soltando la cuerda. 
d) Haga lo que haga seguirá viéndose en el espejo. 
 
31.- La polea mostrada en la figura está en equilibrio , entonces la tensión de la cuerda T es : 
a) 10 N 
b) 20 N 
c) 30 N 
d) 40 N 
e) 600 N 
 
32.- Un hombre de masa 100 kg permanece en equilibrio sentado sobre un asiento de masa 
50 kg y sujetándose a una cuerda como se indica en la figura. Escoja la alternativa correcta. 
Nota: Despreciar la masa de la cuerda y de la polea. 
a) El hombre se sujeta de la cuerda con una fuera de 1470 N. 
b) El hombre se sujeta de la cuerda con una fuerza de 980 N. 
c) El hombre ejerce una fuerza sobre el asiento de 980 N. 
d) El hombre ejerce una fuerza sobre el asiento de 245 N. 
e) Faltan datos. 
 
33.- Un cable sostiene un peso de 900 N en conjunto con un sistema de poleas sin fricción, según 
se muestra. ¿Cuál es el valor de la fuerza P que se requiere para mantener el equilibrio? 
A. 90 N 
B. 300 N 
C. 450 N 
D. 600 N 
E. 900 N 
 
34.- La figura muestra el instante en que un bloque de 400 N de peso es levantado con 
velocidad constante. La magnitud de la fuerza F que se ejerce a la cuerda es: 
a) 100 N 
b) 200 N 
c) 300 N 
d) 400 N 
e) 500 N 
 
Las dos preguntas que siguen hacen referencia a la siguiente situación física: Dos bloques 
son conectados por una cuerda sobre una polea de masa despreciable y sin fricción 
suspendida desde el tumbado como se muestra en la figura. En el instante mostrado, la 
tensión en la cuerda es T = 15 N. 
 
35.- Calcule la magnitud de la aceleración del bloque de 2.5 kg. 
A) a = 3.8 m/s2 B) a = 6.0 m/s2 C) a = 16 m/s2 D) a = 1.6 m/s2 
E) a = 2.6 m/s2 
 
36.- Determine el valor de la masa M del segundo bloque. 
A) 2.5 kg B) 1.35 kg C) 1.28 kg D) 1.1 kg 
E) 0.6 kg 
 
37.- Un hombre de 80 kg se para en una báscula dentro de un elevador en movimiento. La lectura de la báscula es 
915 N. Entonces la aceleración del elevador es: 
A) 2.8 m/s
2
 hacia arriba y se mueve hacia abajo 
B) 9.8 m/s2 hacia abajo y se mueve hacia arriba 
C) 1.64 m/s
2
 hacia arriba y se mueve hacia abajo 
D) 2.64 m/s
2
 hacia abajo y se mueve hacia arriba 
E) Se mueve a velocidad constante y la aceleración es 0. 
Prof: Victor Hugo Guarochico Moreira 
Capítulo 4. Fuerza y Movimiento 
 
38.- Una persona 65 kg se para sobre una balanza dentro de un ascensor en movimiento. ¿Cuánto indica la balanza 
en el instante en que sube con una velocidad de 3 m/s si su aceleración es de 4 m/s
2
 dirigida hacia abajo? 
a) 377 N b) 637 N c) 897 N d) 442 N e) 832 N 
 
39.- Una persona de 70 kg está en un ascensor en la Tierra y se acelera hacia arriba a 3 m/s
2
. Usando g = 10 m/s
2
, la 
magnitud de la fuerza ejercida por el suelo del ascensor sobre los pies de la persona es aproximadamente: 
A. 200 N B. 500 N C. 700 N D. 900 N 
 
Este enunciado se aplica a los dos problemas siguientes: Un elevador muy simple es 
construido con un cable atado a la cabina, pasando por una polea y atada en el otro extreme 
a un contrapeso. La masa del cable es despreciable y la polea se considera sin rozamiento. 
No hay motor, en consecuencia la cabina y el contrapeso se mueven libremente. La masa del 
contrapeso es 1050 kg. La masa total de la cabina y el pasajero es 910 kg. El peso real de la 
señorita en el elevador es de 534 N. 
 
40.- ¿Cuál será la aceleración del elevador cuando el sistema se pone en movimiento? 
a) 2.49 m/s
2
 b) 1.92 m/s
2
 c) 1.43 m/s
2
 
d) 1.02 m/s2 e) 0.70 m/s2 
 
41.- ¿Cuál será el peso aparente de la señorita si ella se encuentra parada sobre una báscula? 
a) 612 N b) 589 N c) 572 N 
d) 496 N e) 432 N