problemas leyes de newton

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problemas propuestos de fisica universitaria sears

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FISICA 1CAPITULO 4: LEYES DEL MOVIMIENTO DE NEWTON1. Un saco de cemento de 325 N de peso cuelga en equilibrio de tres alambres, como se muestra en la figura. Dos de los alambres forman ngulos 1 = 60o y 2 = 25o con la horizontal. Si supone que el sistema est en equilibrio, encuentre las tensiones T1, T2 y T3 en los alambres.

2. Se observa que un objeto de 1 kg tiene una aceleracin de 10 m/s2 en una direccin a 60o al noreste. La fuerza F2 que se ejerce sobre el objeto tiene una magnitud de 5 N y se dirige al norte. Determine la magnitud y direccin de la fuerza F1 que acta sobre el objeto.

3. Un objeto de 5 kg colocado sobre una mesa horizontal sin friccin se conecta a una cuerda que pasa sobre una polea y despus se une a un objeto colgante de 9 kg, como se muestra en la figura siguiente. Dibuje diagramas de cuerpo libre de ambos objetos. Encuentre la aceleracin de los dos objetos y la tensin en la cuerda.

4. Dos objetos se conectan mediante una cuerda ligera que pasa sobre una polea sin friccin, como se muestra en la siguiente figura. Dibuje diagramas de cuerpo libre de ambos objetos. Si se supone que el plano no tiene friccin, m1= 2 kg, m2 = 6 kg y = 55o, encuentre a) las aceleraciones de los objetos, b) la tensin en la cuerda y c) la rapidez de cada objeto 2 s despus de que se liberan desde el reposo.

5. Un bloque de 3 kg parte del reposo en lo alto de un plano inclinado 30o y se desliza una distancia de 2 m hacia abajo por el plano en 1.5 s. Encuentre a) la magnitud de la aceleracin del bloque, b) el coeficiente de friccin cintica entre el bloque y el plano, c) la fuerza de friccin que acta sobre el bloque y d) la rapidez del bloque despus de deslizar 2 m.

6. Tres objetos se conectan sobre una mesa como se muestra en la figura siguiente. La mesa rugosa tiene un coeficiente de friccin cintica de 0.350. Los objetos tienen masas de 4 kg, 1 kg y 2 kg, como se muestra, y las poleas no tienen friccin. Dibuje un diagrama de cuerpo libre para cada objeto. a) Determine la aceleracin de cada objeto y sus direcciones. b) Determine las tensiones en las dos cuerdas.

7. Un bloque de 3 kg de masa es empujado contra una pared mediante una fuerza P que forma un ngulo = 50o con la horizontal, como se muestra en la figura siguiente. El coeficiente de friccin esttica entre el bloque y la pared es 0.250. Determine los valores posibles para la magnitud de P que permiten al bloque permanecer fijo.

8. Un bloque de aluminio (u = 0.61 y 0.47) de 2 kg y un bloque de cobre (uk = 0.53 y 0.36) de 6 kg se conectan mediante una cuerda ligera sobre una polea sin friccin. Se asientan sobre una superficie de acero, como se muestra en la figura, donde = 30o. Cuando se liberan desde el reposo, comenzarn a moverse? Si es as, determine a) su aceleracin y b) la tensin en la cuerda. Si no, determine la suma de las magnitudes de las fuerzas de friccin que actan sobre los bloques.

9. Un bloque de masa m = 2 kg se libera desde el reposo en h = 0.5 m sobre la superficie de una mesa, en lo alto de un plano inclinado de = 30o, como se muestra en la figura. El plano sin friccin est fijo sobre una mesa de altura H = 2 m. a) Determine la aceleracin del bloque mientras se desliza por el plano. b) Cul es la velocidad del bloque cuando deja el plano? c) A qu distancia de la mesa el bloque golpear el suelo? d) Qu intervalo de tiempo transcurre entre la liberacin del bloque y su golpe en el suelo? e) La masa del bloque afecta alguno de los clculos anteriores?

10. Un aeroplano a escala de 0.750 kg de masa vuela con una rapidez de 35 m/s en un crculo horizontal en el extremo de un alambre de control de 60 m. Calcule la tensin en el alambre, si supone que forma un ngulo constante de 20o con la horizontal. Las fuerzas que se ejercen sobre el aeroplano son el jaln del alambre de control, la fuerza gravitacional y la sustentacin aerodinmica que acta a 20o hacia adentro desde la vertical, como se muestra en la siguiente figura.

FORMULARIO - RESUMEN