Dinámica (1.º Bach)

Problemas y cuestiones sobre Dinámica.

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Aceleración de un conjunto de dos cuerpos enlazados con rozamiento (5908)

La imagen presenta dos masas $m_1 = 2.60\cdot 10^3\ g$ y $m_2 = 5.03\cdot 10^3\ g$ unidas por una cuerda que pasa por una polea sin fricción y masa despreciable. La masa $m _1$ se encuentra sobre una superficie rugosa.

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a) Realiza un diagrama de fuerzas para cada masa.

b) Expresa la aceleración del sistema en términos de las masas y el coeficiente de fricción cinética $\mu _k$ .

c) Halla el valor de la aceleración, tomando como valor $\mu_k = 0.230$ .

d) Si el bloque $m _1$ se encuentra a una distancia x = 0.961 m, ¿cuánto tardará en llegar a la esquina de la mesa?

e) ¿Cuál debería ser la masa mínima de $m _1$ para que el sistema quede en reposo? Toma el valor del coeficiente de fricción estático como $\mu_s = 0.230$ .
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Vector y módulo de la fuerza resultante sobre cuerpo que varía su velocidad (5903)

Un cuerpo de masa 1.5 kg tiene una velocidad inicial $\vec v_0 = 5\ \vec j\ (\textstyle{m\over s})$ . El cuerpo es acelerado constantemente durante 5 s, siendo su velocidad $\vec v = (6\ \vec i + 12\ \vec j)\ (\textstyle{m\over s})$ . ¿Cuál es la fuerza neta sobre el cuerpo y su módulo durante los 5 s?
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Coeficiente de rozamiento cinético de un sistema de tres masas enlazadas (5877)

Un sistema de tres masas como el que se muestra en la figura se utiliza como dispositivo para determinar el coeficiente de fricción cinético entre la masa y la superficie horizontal:

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a) Determina el valor del coeficiente de fricción cinético entre la superficie horizontal y la masa $m _2$ , teniendo en cuenta que los valores de las masas $m _1$ , $m _2$ y $m _3$ son de 2.00 kg, 3.40 kg y 8.00 kg respectivamente y la aceleración del sistema es de $3.30\ \textstyle{m\over s^2}$ .

b) Determina el valor de las tensiones de las dos cuerdas.

NOTA: En todos los cálculos se asume que no hay fricción en las poleas y que la cuerda es inextensible.
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Fuerza de frenado y fuerza de inercia en una motocicleta con remolque

Una motocicleta de masa 192 kg viaja a $16,0\ \textstyle{m\over s}$ y de repente frena y se desliza durante 27,0 m hasta que se detiene. Determina la fuerza que se genera en el punto de acople entre la motocicleta y el remolque y la fuerza de frenado entre las llantas de la motocicleta y el asfalto durante el tiempo de frenado. La masa del remolque es 58 kg.
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Aceleración con la que sube una caja de la que tiran dos personas

Dos personas tiran de sendas cuerdas cada una con una fuerza de 100 N tal y como muestra la figura. ¿Con qué aceleración subirá la caja de 10 kg en el instante en el que tiran?

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