EjerciciosFyQ

Aceleración de un objeto que roza en una superficie horizontal (8099)

F_y_Q — 2023-11-26T04:30:52Z

Un objeto de 8.5 kg se desliza sobre una superficie horizontal con un coeficiente de fricción cinética de 0.7. Si la fuerza de fricción es la única fuerza que actúa sobre el objeto, ¿cuál será su aceleración?

Si aplicas la segunda ley de Newton a la situación descrita en el enunciado, la resultante de las fuerzas sería la propia fuerza de rozamiento y tiene que ser igual al producto de la masa del objeto por su aceleración:

La fuerza de rozamiento es:

Si sustituyes ahora en la primera ecuación, teniendo en cuenta que la fuerza de rozamiento siempre se opone al movimiento y la tienes que considerar negativa:

Como puedes ver, la aceleración no depende de la masa del objeto en este caso:

Aceleración de un bloque se que empuja, cuando hay rozamiento (7893)

F_y_Q — 2023-03-27T17:11:48Z

Considera un cuerpo de 6 kg de masa que está en reposo sobre un plano horizontal rugoso, cuyo coeficiente de rozamiento es 0.3. Una fuerza horizontal de 30 N actúa sobre él. Determina:

a) La aceleración del cuerpo.

b) La reacción del plano de apoyo.

Debes empezar la resolución por el segundo apartado, ya que necesita saber la normal, o fuerza de reacción al peso, para calcular el rozamiento.

b) Como el plano es horizontal y la fuerza que actúa también lo es, la fuerza de reacción del plano es igual al peso:

a) La fuerza neta sobre el cuerpo será la masa de la fuerza que actúa en el sentido del movimiento y la fuerza de rozamiento, que será horizontal, pero de sentido contrario. La fuerza de rozamiento es:

La fuerza neta es:

La aceleración del cuerpo la obtienes al aplicar la segunda ley de Newton:

Velocidad, aceleración y fuerza sobre un corredor que corre en círculo (7878)

F_y_Q — 2023-03-08T06:25:29Z

Un corredor de 108 kg da una vuelta en un campo de fútbol. El corredor recorre un camino que es parte de un círculo con un radio de 10 m. El corredor da un cuarto de vuelta alrededor del círculo en 2.3 s. Determine la velocidad, la aceleración y la fuerza neta que actúa sobre el corredor.

Lo primero que debes calcular es la distancia que recorre el corredor. La longitud de la circunferencia la debes dividir por cuatro, porque solo ha recorrido un cuarto de vuelta:

a) La velocidad con la que corre es:

b) La aceleración del corredor será la aceleración normal, porque corre con velocidad constante:

c) La fuerza que actúa sobre el corredor es la fuerza centrípeta:

Aceleración que adquiere un bloque que roza al que se aplica una fuerza (7855)

F_y_Q — 2023-02-10T13:04:28Z

Un bloque de 40 N de peso, inicialmente en reposo sobre una superficie horizontal, se somete a la acción de una fuerza paralela a la superficie de 150 N. Si el coeficiente de fricción de la superficie de contacto es 0.2, determina la aceleración del bloque.

Al estar en un plano horizontal, la normal de bloque coincide, en módulo, con el peso del mismo, por lo que la fuerza de rozamiento que experimenta es:

La fuerza neta sobre el bloque será la diferencia entre la fuerza que se le aplica y la fuerza de rozamiento porque esta siempre se opone al movimiento. Si aplicas la segunda ley de Newton puedes despejar el valor de la aceleración:

La masa del bloque es el cociente entre su peso y la aceleración de la gravedad. Si sustituyes en la ecuación anterior tienes:

Pasar de un vagón a otro dando un salto hacia arriba (7701)

F_y_Q — 2022-09-01T06:43:41Z

¿Es posible pasar de un vagón de un tren a otro, cuando está en marcha, dando un salto hacia arriba que dure unos segundos?

No, no es posible si no consideras el rozamiento con el aire o lo consideras pequeño. Cuando se produce el salto, la persona se sigue moviendo a la velocidad del tren en la dirección horizontal. En este caso, es la primera ley de la dinámica (Principio de inercia) el que no lo hace posible.

Si tienes en cuenta el rozamiento con el aire, la persona experimenta una aceleración en sentido contrario al movimiento y haría que perdiese velocidad. En este caso, y si esa fuerza es grande y la velocidad del tren no es muy elevada, sí que se podría producir el cambio de vagón.

Aceleración y velocidad final de un bloque con o sin rozamiento (7484)

F_y_Q — 2022-01-31T11:51:19Z

Sobre un bloque de masa de 30 kg, que está sobre un plano horizontal liso, se aplica una fuerza horizontal de 400 N. Encuentra la fuerza normal, la aceleración y su velocidad en función del tiempo si parte del reposo:

a) Si no hay rozamiento.

b) Si el coeficiente de rozamiento es 0.2.

Dato:

RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA EN VÍDEO.

Fuerza del motor de una scooter al acelerar (7384)

F_y_Q — 2021-11-05T06:15:59Z

Pedro compró un scooter de 125 cc cuya masa es de 150 kg. Pudo tomar velocidad en cierto tramo y pasó de 20 km/h a 110 km/h, empleando un tiempo de 8 s. Calcula la fuerza que desarrolló el motor en el cambio de velocidad.

Lo primero que debes hacer es convertir las unidades de velocidad a unidades SI, es decir, m/s. Esa conversión la puedes hacer dividiendo cada uno de los valores entre 3.6. Una vez realizado, calculas la aceleración de la moto en el tramo:

Si tienes en cuenta la segunda ley de la dinámica, puedes obtener el valor de la fuerza del motor:

Descarga el enunciado y la resolución del problema en formato EDICO si lo necesitas.

Fuerza mínima para que un bloque que roza no se mueva (7316)

F_y_Q — 2021-08-20T10:08:46Z

Halla la fuerza mínima necesaria si el bloque de la imagen está en reposo, a punto de moverse:

RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA EN VÍDEO.

Módulo de la fuerza de rozamiento en un plano inclinado (7313)

F_y_Q — 2021-08-19T09:59:44Z

Halla el módulo de la fuerza de rozamiento sobre el bloque que se encuentra en reposo:

Si pintas todas las fuerzas presentes en el sistema, descomponiendo el peso en las componentes x e y, obtienes el siguiente esquema:

En la dirección del plano inclinado solo hay dos fuerzas, la componente y la fuerza de rozamiento (). Como el sistema está en reposo, la suma de ambas fuerzas ha de ser igual a cero:

Sustituyes y calculas es valor de la fuerza de rozamiento:

Fuerza promedio para detener un auto en 15 cm (7247)

F_y_Q — 2021-06-26T08:11:27Z

Calcula la fuerza promedio que tendría que ejercer un parachoques para que un automóvil de 1 200 kg se detenga en 15 cm cuando el automóvil tenía una velocidad inicial de 2.0 m/s.

Debes considerar que la velocidad final es cero y obtienes una aceleración negativa, lo que hace que la fuerza sea negativa. El signo solo indica que debe ser de sentido contrario al del movimiento inicial del automóvil.

Clicando en la miniatura puedes ver la resolución del problema.