BOLETÍN DE EJERCICIOS AÑADIDOS. FÍSICA 4ºESO

BOLETÍN. ESTUDIO DE LAS FUERZAS. PRINCIPIOS DE LA DINÁMICA. 1. Sobre un cuerpo de 100kg de masa actúa una fuerza de 500N en 10s. Si suponemos que no existen rozamientos, calcula la aceleración y la distancia recorrida partiendo del reposo. 2. Un ciclista aumenta su velocidad de 19m/s a 90km/h en 10s. Si su masa es de 70kg, calcula la fuerza ejercida teniendo en cuenta que la masa de la bici es de 5kg. 3. Calcula el tiempo que actuó una fuerza de 118N sobre un cuerpo de 20kg si le comunicó, partiendo do reposo, una velocidad de 10m/s. 4. Calcula la fuerza que hay que emplear para frenar en 30s una masa de 2000kg que lleva una velocidad de 15m/s. 5. Calcula la fuerza de frenado que tiene que hacerse sobre un camión de 20T y que circula a 90km/h para detenerlo en un espacio de 200m. 6. Un automóvil de 1200kg experimenta una fuerza de tracción de 2400N y otra de rozamiento de 1800N. Calcula a velocidad que levara dicho automóvil a los 10s de recorrido. 7. Un vagón de 1000kg é movido por un cabalo de 500kg. O vagón experimenta un rozamiento de 1500N. Calcula la fuerza del caballo si partiendo del reposo alcanza una velocidad de 1m/s en 2,5s. 8. Un móvil experimenta un rozamiento que equivale a la quinta parte de su peso y lleva en un momento determinado una velocidad de 36km/h. No habiendo más fuerza que la de rozamiento, calcula el tiempo que tardará en detenerse. 9. Un cuerpo de 10kg se mueve sobre un plano horizontal bajo la acción de una fuerza de 100N que actúa paralela al plano. Si el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano es 0,4, calcula: a) la aceleración del movimiento, b) velocidad que lleva a los 10m si suponemos que parte del reposo, c) tiempo que tarda en hacer esos 10m. Representa gráficamente todas las fuerzas que aparecen. 10. Un cuerpo de 40kg de masa se desliza por un plano horizontal siendo el coeficiente de rozamiento entre ambos de 0,4. Una fuerza F paralela al plano hace que el cuerpo tenga una aceleración de 2m/s2. Calcula: a) el valor de la fuerza F, b) la velocidad al minuto de iniciarse el movimiento desde el reposo, c) calcula la aceleración si deja de actuar la fuerza F, c) tiempo que tarda en pararse desde ese instante. Representa gráficamente todas las fuerzas que aparecen. 11. Un cuerpo de 20kg atado a una cuerda, baja con una aceleración de 3m/s2. Calcula la tensión de la cuerda. 12. Una grúa levanta un cuerpo de 800kg con una aceleración de 0,5m/s2. Calcula la tensión del cable de la grúa. 13. Una masa de 20kg está colgada de un cable. Por efecto de las fuerzas a las que está sometida, la masa asciende con una aceleración de 0,75m/s2. Dibuja las fuerzas que actúan sobre la masa y calcula la tensión del cable.

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14. Determina la tensión de la cuerda sobre la masa de 2kg en cada uno de los siguientes casos representados a la izquierda.

15. Determina la aceleración con la que se moverá la masa de 1,5kg, representada en las siguientes figuras de la derecha, si en cada caso se ejercen las tensiones indicadas.

16. Una masa de 1200kg desciende desde cierta altura sostenida por un cable. Parte del reposo con una aceleración constante de forma que en los tres primeros segundos alcanza una velocidad hacia abajo de 3m/s. ¿Cuál es el valor de la tensión del cable?. 17. Dos masas de 6 y 4kg cuelgan de los extremos de una cuerda que pasa por una polea. Dibuja las fuerzas que hay sobre las masas y calcula, además, la aceleración de las masas y la tensión de la cuerda. 18. Deslizamos un cuerpo de 12kg por una superficie horizontal impulsado por una fuerza F. En 10s recorrió 20m. Calcula el valor de la fuerza: a) si no hay rozamiento, b) si µ= 0,1. 19. Un proyectil de 16gr sale por un fusil de 75cm de longitud impulsado por una fuerza de 160N. Calcula la velocidad de salida de la bala. 20. De los extremos de una cuerda que pasa por una polea están colgadas dos masas de 6 y 12kg respectivamente. Calcula: a) la aceleración del movimiento, b) el valor de la tensión de la cuerda, c) tiempo que pasa hasta que el desnivel entre ambas masas es de 6m. 21. De los extremos de una cuerda que pasa por una polea están colgadas dos masas de 4kg cada una. Calcula la masa que habría que añadir a una de ellas para que la otra ascienda 1,8m en 2s. ¿Cuál será la aceleración del movimiento? ¿Y la tensión de la cuerda? 22. Dos pesas, de 7 y 8kg, suspendidas verticalmente están unidas por una cuerda que pasa por una polea. Si se deja la polea en libertad y suponiendo que las pesas están inicialmente a la misma altura, calcula: a) la distancia a la que se encontrará una de la otra a los 3s, b) la tensión de la cuerda, c) Fuerza que habría que hacer y punto de aplicación de la misma para que el desplazamiento sea la mitad del anterior.

23. Sobre un plano horizontal tenemos un cuerpo de 20kg sujeto a una cuerda que pasa por una polea y que está unida a otro peso de 100N que cuelga verticalmente. Calcula la aceleración de los cuerpos y la tensión de la cuerda: a) si no hay rozamiento, b) se el coeficiente de rozamiento es 0,2.

24. El sistema de la figura está formado por tres masas. Una de 20kg, situada sobre un plano horizontal con coeficiente de rozamiento de 0,25 y otras dos, de 4 y 15kg, que cuelgan de los extremos de dos cuerdas que pasan por sus respectivas poleas, a ambos lados del plano. Calcula la aceleración del sistema, así como las tensiones de las cuerdas.

T

a= 2m/s2

T

a= 2m/s2

T

v= cte.

T

T=20N

T

T=30N

T

T=8N

20kg

100N

20kg

15 kg 4 kg

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25. Sobre una superficie horizontal y sin fuerzas de rozamiento tenemos dos bloques, A y B, de 2kg cada uno unidos por una cuerda. Si tiramos de A con una fuerza de 10N, calcula: a) la aceleración del sistema, b) la tensión de la cuerda. Repite los cálculos suponiendo coeficiente de rozamiento 0,1.

26. En el sistema representado en la figura de la izquierda tenemos tres bloques con las siguientes masas: masa A, de 200g; masa B, de 100g y masa C, de 300gr que tiene, además, coeficiente de rozamiento 0,25 con el plano. Calcula la aceleración del sistema y el valor de las tensiones para las dos cuerdas. Si intercambiamos los bloque A y B, ¿saldrían los mismos resultados?

27. Calcula la masa m que tendríamos que poner para que el sistema de la figura de la derecha se mueva con velocidad constante, si µ= 0,2. Si intercambiamos la masas, calcula, en ese nuevo caso, la masa m necesaria para que el sistema siguiese en las mismas condiciones. 28. Sobre un plano inclinado 40º dejamos caer un objeto de 2kg de masa. Dibuja la situación, descompón el peso y calcula la aceleración con la que bajará. 29. Sobre un plano inclinado de 20m de longitud y 30º de inclinación dejamos caer un objeto de 30kg de masa. Calcula la velocidad con la que llegará al final del plano: a) si no hay rozamiento, b) si el coeficiente de rozamiento es de 0,1. 30. A partir de las situaciones de las figuras, dibuja todas las fuerzas y calcula, en cada caso, como se movería el sistema y la aceleración con la que lo haría sabiendo que la masa de A es 3kg y la de B 1kg.

C

A

B

4kg

m

30º

A

B

µ=0

A

B

µ=0

A

B

µ=0,4

30º

A

B

µ=0,1

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