Deber 1 FÍSICA 2° AÑO BGU LA SALLE

Unidad Educativa JUAN LEÓN MERA –LA SALLE-

Dr. Germán Fiallos Mg.Sc. Licenciado en Física y Matemática U.T.A. 1988 Doctor Enseñanza de la Física ESPOCH 2000 Magister Aprendizaje de la Física UNACH 2015

Ambato - Ecuador

DEBER #1 FISICA 2° BGU UNIDAD EDUCATIVA JUAN LEÓN MERA -LA SALLE-

1. Dos cuerpos A y B de masas 10 kg y 5 kg descienden por los planos inclinados (no lisos)

mostrados a continuación. Identificar los ángulos de referencia y dibujar el diagrama de

cuerpo libre (D.C.L.) de cada uno de los cuerpos y determinar, aplicando la II ley de

Newton, las ecuaciones dinámicas correspondientes a cada eje de cada cuerpo:

A B

12 m 10m

10 m 6m

DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE DE A DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE DE B

y

Normal x

fr

y

x Normal

fr

mg

CUERPO A CUERPO B

Ángulos α = ϴ = α = ϴ =

Ecuación eje x

Ecuación eje y

Normal

Ecuación dinámica



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2. Sobre una superficie lisa, un cuerpo de 200 kg adquiere una velocidad de 30

en 10

segundos, cuando sobre él se aplica una fuerza horizontal de 100 Newton. Utilizando

la segunda ley de Newton determine:

a. El diagrama de cuerpo libre

b. La aceleración producida

c. La velocidad que llevaba el cuerpo, al empezar a acelerar por acción de la Fuerza

d. La distancia recorrida

e. El valor de la Normal

f. Deduzca la ecuación de la Cantidad de Movimiento e Impulso y calcule

i. Cantidad de movimiento inicial y final

ii. El Impulso o ímpetu que recibió la masa

g. Deduzca la ecuación de la energía cinética y trabajo y calcule:

i. La energía cinética inicial y final

ii. El trabajo realizado por la fuerza F

iii. La potencia empleada y el número de calorías consumidas

3. A un cuerpo de 100 kg que se desliza por un plano horizontal liso, se le aplica una

fuerza constante de 500 Newton, y que forma un ángulo de 30° durante 10 segundos,

llegando a tener una velocidad de 40

, determinar:

F

30°

a. El diagrama de cuerpo libre


c. La velocidad que llevaba al empezar a acelerar por acción de la Fuerza

d. La distancia recorrida

e. El valor de la Normal

f. Deduzca la ecuación de la Cantidad de Movimiento e Impulso y calcule



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i. Cantidad de movimiento inicial y final

ii. El Impulso o ímpetu que recibió la masa

g. Deduzca la ecuación de la energía cinética y trabajo y calcule:

i. La energía cinética inicial y final

ii. El trabajo realizado por la fuerza F

iii. La potencia empleada y el número de calorías consumidas

4. Un objeto de 5,00 kg colocado sobre una mesa horizontal lisa, está conectado a una

cadena que pasa por una polea ideal y luego se sujeta a un objeto colgante de 9,00 kg,

como se muestra en la figura. Dibuje los diagramas de cuerpo libre de cada objeto. y

determine:

a. la aceleración del sistema

b. el valor de la tensión de la cuerda.

https://www.youtube.com/watch?v=GHkNeFng4EI

5. Una fuerza horizontal de 1500 Newton produce una aceleración de 2,5

en un cuerpo de

500 kg que descansa sobre una superficie horizontal. Dibuje el D.C.L. y Determine:

F

a. La fuerza normal

b. El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y la superficie

6. Un cuerpo de 5 kg parte del reposo y adquiere una velocidad de 10

en una distancia

horizontal de 28 m; si ; dibuje el D.C.L. y determine:

F

a. El valor de la fuerza Normal




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c. La fuerza horizontal aplicada

7. Un móvil de 1500 kg varía su velocidad desde ( ⃗ ⃗)

, hasta ( ⃗ ⃗)

en

25 segundos. Si Determinar:

a. La aceleración producida

b. El desplazamiento producido

c. La fuerza ejercida por el motor

d. El vector unitario de la velocidad inicial y final

e. El vector unitario de la fuerza y del desplazamiento

f. El trabajo realizado

g. La potencia empleada por el motor

h. Si el móvil partió de la posición ⃗ ( ⃗ ⃗) qué posición alcanzó a los 25

segundos

8. Una persona hala con una cuerda un cuerpo de 20 kg y con la superficie de

un plano horizontal. Dibuje el D.C.L. y determine:

F

30°

a. El valor que debe tener la Fuerza para que el cuerpo se mueva con velocidad

constante.

b. El valor que debe tener una Fuerza que forme un ángulo de 30° con la horizontal,

para que el cuerpo se mueva con aceleración constante 2

9. Un bloque de 10 kg se suelta sobre un plano inclinado desde una altura 18 m,

si el coeficiente de rozamiento es ; dibuje el D.C.L. y calcule:

a. la aceleración del bloque

b. la velocidad final;

c. la distancia recorrida;

d. la energía cinética y cantidad de movimiento inicial y final;



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e. la energía potencial gravitatoria inicial y final

f. La energía mecánica inicial y final

https://www.youtube.com/watch?v=yEVNX3Zj9Mg

10. Un cuerpo de 150 kg es halado hacia arriba de un plano inclinado liso, que forma 30°

con la horizontal, por una fuerza de 1500 Newton y 10° con el plano del movimiento.

Si parte del reposo; Determine:

10°

30°

a. El D.C.L.

b. La fuerza normal ejercida por la superficie sobre el cuerpo

c. La aceleración del bloque

d. La altura alcanzada a los 10 segundos y la distancia recorrida

e. La velocidad alcanzada

f. La energía mecánica y cantidad de movimiento inicial y final

g. El trabajo realizado por la fuerza y La potencia empleada

11. Un bloque de 50 kg descansa en la base de un plano inclinado 30° con la horizontal.

Determine el D.C.L. y calcule:

30°

a. El valor de una fuerza paralela al plano de movimiento que hay que aplicar sobre el

cuerpo para que este suba con velocidad constante

b. El valor de una fuerza paralela al plano de movimiento que hay que aplicar sobre el

cuerpo para que este suba con aceleración constante de 2

12. Un bloque de 50 kg descansa en la parte superior de un plano inclinado 30° con la

horizontal. Dibuje el D.C.L. y calcule:

https://www.youtube.com/watch?v=yEVNX3Zj9Mg



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10°

30°

a. El valor de una fuerza que forme un ángulo de 10° con el plano de movimiento, que

hay que aplicar sobre el cuerpo para que este baje con velocidad constante

b. El valor de una fuerza que forme un ángulo de 10° con el plano de movimiento, que

hay que aplicar sobre el cuerpo para que este baje con aceleración constante de 2

13. Un bloque de 50 kg descansa en la parte inferior de un plano inclinado 30° con la

horizontal. Determine el D.C.L. y calcule:

10°

30°

a. El valor de una fuerza que forme 10° con el plano de movimiento, que hay que

aplicar sobre el cuerpo para que este suba con velocidad constante

b. El valor de una fuerza que forme 10° con el plano de movimiento que hay que

aplicar sobre el cuerpo para que este suba con aceleración constante de 2

14. Un bloque de 100 kg descansa en la parte inferior de un plano inclinado 15° con la

horizontal. Determine el D.C.L. y calcule:

a. El valor de una fuerza que forme -15° con el plano de movimiento, que hay que

aplicar sobre el cuerpo para que este suba con velocidad constante

b. El valor de una fuerza que forme -15° con el plano de movimiento que hay que

aplicar sobre el cuerpo para que este suba con aceleración constante de 1,5



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15. Un objeto de 25 kg colocado sobre una mesa horizontal, está conectado a una cadena

que pasa por una polea ideal y luego se sujeta a un objeto colgante de 50 kg, como se

muestra en la figura; Si . Dibujar los diagramas de cuerpo libre de cada

objeto y determinar :

a.

b. la aceleración del sistema

c. calcular el valor de la tensión de la cuerda.

16. Dos masas están conectadas por una cuerda ligera sobre una polea ideal, como se

muestra en la figura. Si el plano inclinado no tiene fricción, encuentre:

a. El D.C.L. correspondiente a cada cuerpo

b. La aceleración de cada masa

c. El sentido de movimiento

d. La tensión en la cuerda

e. La rapidez de cada masa 2 segundos después de que se sueltan desde el reposo

17. Dos cuerpos A y B de masas 20 kg y 15kg respectivamente, están conectados con una

cuerda y se mueven por los planos inclinados lisos mostrados a continuación. Si los

ángulos de referencia son 30° y 45°, respectivamente dibuje el diagrama de cuerpo libre

D.C.L. de cada uno de los cuerpos y determine:

a. el sentido del movimiento

b. el valor de la aceleración

c. el valor de la tensión en la cuerda

18. Dos cuerpos A y B de masas 20 kg y 15kg respectivamente, están conectados con una

cuerda y se mueven por los planos inclinados mostrados a continuación. Si los ángulos de

referencia son 30° y 45°, y los coeficientes de rozamiento son y

respectivamente dibuje el diagrama de cuerpo libre D.C.L. de cada uno de los cuerpos y

determine:




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a. El valor de la aceleración

b. El sentido del movimiento

c. El valor de la tensión en la cuerda

19. Un bloque de 90 N cuelga de tres cuerdas como se muestra en la imagen. Dibuje el D.C.L.

correspondiente y calcule los valores de las tensiones ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗ y exprese sus respuestas

en coordenadas polares, y en función de sus unitarios.

20. Un bloque de 100kgf cuelga de tres cuerdas como se muestra en la imagen. Dibuje el

D.C.L. correspondiente y calcule los valores de las tensiones ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗ y exprese sus

respuestas en coordenadas polares, y en función de sus unitarios.

150° 120°

T1 T2

T3

https://www.youtube.com/watch?v=rV14u1FoBGk

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