Hoja 3
Dinámica
EJERCICIOS
1. Para elevar un cuerpo de 15 kg se tira de él con una fuerza de 180 N dirigida verticalmente hacia arriba que
actúa sólo durante 1 s. Si el cuerpo está inicialmente en reposo en el suelo. a) ¿cuál es su altura y su
velocidad al cabo de 1 s? b) ¿y al cabo de 1,5 s?. Tomar g = 10 m/s2. Sol.: a) 1 m, 2 m/s; b) 0,75 m, 3 m/s
2. Dos bloques de masas m1 y m2 kg están unidos por una cuerda como indica la
figura. La inclinación del plano es conocida y no presenta rozamiento con ninguno
de los cuerpos. Si el sistema está en equilibrio, ¿cuál es la relación entre m1 y m2?
Si la cuerda se rompe ¿cuál será la aceleración de cada cuerpo?
Sol.: m1.sen = m2; a1 = gsen; a2 = g.
3. Un niño es arrastrado en un trineo por la nieve. El trineo es tirado por una cuerda que forma un ángulo de
40º con la horizontal. La masa conjunta del niño y el trineo es de 50 kg. Los coeficientes de fricción
estática y dinámica son e = 0,2 y d = 0,15, respectivamente. Calcular la fuerza de fricción ejercida por el
suelo del trineo y la aceleración del conjunto niño-trineo si la tensión de la cuerda es: a) 100 N; b) 140 N.
Sol.: a) Fr = 76,6 N; no se mueve; b) Fr = 60,1 N; a = 0,94 m/s2.
4. Sobre el cuerpo de la figura de masa m actúa la fuerza F, dirigida horizontalmente
hacia fuera del plano. Si el coeficiente de rozamiento es : a)¿Cuánto ha de valer
F para que el bloque baje con velocidad constante? b)¿Cuál es el máximo valor
que puede tener F para que el cuerpo baje deslizando por el plano inclinado? c)
¿Cuál es la aceleración del cuerpo en esta última situación?
Sol.: a)
)·1/()(
tgtgmgF
; b)
tgmgF/
; c)
senga /
5. Un bloque de masa m desliza sobre un plano horizontal al ser empujado por una
fuerza F que forma un ángulo con la horizontal como indica la figura. El coeficiente
de rozamiento entre el bloque y la superficie es . Hallar el valor de F para que deslice
con velocidad constante. Sol.: F = µmg/(cos µsen).
6. Los bloques A y B tienen igual masa, m = 1 kg, y el mismo coeficiente de
rozamiento dinámico . Se conectan mediante una cuerda de masa
despreciable y se observa que el bloque B baja con velocidad constante.
Tomar g = 10 m/s2. a) Calcula la tensión de la cuerda y el coeficiente de
rozamiento . b) Si se corta la cuerda que une A y B, ¿qué aceleración
adquiere cada bloque?. Sol.: a) 5,3 N, = 0,15; b) 5,2 m/s2 y 5,2 m/s2.
7. Se hace girar un cubo de agua siguiendo una circunferencia vertical de 1 m de radio. La masa del agua es
de 2 kg, la del cubo 0,5 kg, y la velocidad del cubo en la parte más alta de la circunferencia es va. Calcular
el valor mínimo de va necesario para que el agua no se vierta. Sol: va min = 3,130 m/s
8. Una partícula de masa m está suspendida de una cuerda de longitud L y se mueve con celeridad constante v
describiendo una circunferencia horizontal de radio r. La cuerda forma con la vertical un ángulo
dado por
sen
= r/L. Calcular la tensión de la cuerda y la velocidad de la partícula. Sol.: T = mg/cos ; v2 = g r tg
9. ¿Cuánto vale el coeficiente de rozamiento entre los neumáticos y la carretera si la máxima velocidad con
que el automóvil puede tomar una curva plana de 45 m de radio es 54 km/h? Sol.: 0,5
10. Una carretera está peraltada de manera que un coche, a 30 km/h, puede tomar una curva de 400 m de radio
sin patinar en ausencia de rozamiento. Determinar el intervalo de velocidades a las que se puede tomar la
curva sin patinar cuando el coeficiente de rozamiento estático es 1. Sol: vmin = 0; vmax = 230 km/h
A B
= 23º = 40º
m
1
m2
F
F
Física
Grado en IEIA
IEIA
Curso 2019 – 2020
