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Masa que hay que suspender de una cuerda para aplicar fuerza sobre las vértebras (7622)
Durante la recuperación de una lesión en el cuello, las vertebras cervicales de una persona se mantienen en tensión por medio de un dispositivo de tracción. El dispositivo origina la tensión en las vertebras al tirar hacia la izquierda de la cabeza con una fuerza T que, en efecto, se aplica a la primera vértebra en la parte superior de la columna vertebral. Esta vértebra permanece en equilibrio debido a que es empujada simultáneamente hacia la derecha por una fuerza F aplicada por la siguiente vértebra de la columna. La fuerza F reacciona al efecto de la fuerza T según la tercera ley de Newton. Si se necesita que la magnitud de F sea 34 N, ¿qué masa m se debe suspender de la cuerda?
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Velocidad y aceleración de un patinador y un objeto que es lanzado por él (7183)
Un patinador de 70 kg se encuentra sobre una pista de hielo sin rozamiento y sostiene un objeto de 2 kg. Si el patinador lanza el objeto con una fuerza de 40 N y esta fuerza actúa durante 0.1 s, calcula:
a) La fuerza que ejerce el objeto sobre el patinador.
b) La aceleración que actúa sobre el objeto.
c) La aceleración que actúa sobre el patinador.
d) La velocidad con que sale lanzado el objeto.
e) La velocidad con que retrocede el patinador.
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Patiadores que se separan al aplicar una fuerza conjunta (6679)
Dos patinadores A y B se encuentran juntos y en reposo cuando se empujan, lo cual los lleva a separarse una distancia de 5.56 m, en un total de 5.72 s. Despreciando la fuerza de rozamiento y sabiendo que la masa del patinador A es de 45 kg y su velocidad es el triple que la del patinador B, responde a las siguientes cuestiones:
a) ¿Cuál es la masa del patinador B? ¿Y su peso?
b) ¿Cuál es la distancia recorrida por cada patinador?
c) ¿Cuál es la velocidad media de desplazamiento de cada uno de los patinadores?
d) ¿Qué leyes de la física mecánica se dan en este movimiento?
e) ¿Cuál ha sido la fuerza que ha llevado al desplazamiento descrito?
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Aplicación del principio de acción-reacción y segunda ley de Newton (6471)
Juana y Juan, cuyas masas son de 50 y 60 kg, respectivamente, están parados en una superficie sin fricción a 10 m de distancia. Juan tira de una cuerda que lo une a Juana y le imprime una aceleración de
hacia él.
a) ¿Qué aceleración experimenta Juan?
b) Si la fuerza se aplica de forma constante, ¿dónde se juntarán Juan y Juana?
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Aplicación de la tercera ley de la dinámica al caso de un adulto que empuja a un niño patinando (6202)
Un niño de 30 kg y un adulto de 80 kg se encuentran cuando están patinando. Si el adulto empuja al niño y la aceleración que adquiere el niño es de
, ¿qué fuerza ejerce el niño sobre el adulto? ¿Qué aceleración será la que adquiera el adulto?