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CCBB LAS FUERZAS Y SUS EFECTOS SENATI
Ing. Pedro E. Ruiz Rosales / pedro_e_ruiz@hotmail.com
EQUILIBRIO 1. Determine gráficamente la resultante de los
siguientes sistemas de fuerzas, siendo F1=
1N y argumento 0º, una F2 = 4 N y
argumento 30º y F3 = 3 N y argumento 120º.
2. Determine gráfica y analíticamente el punto
de aplicación y el valor de la reultante de
dos fuerzas paralelas de 10 y 8 N
respectivamente, de sentido opuesto y
separadas entre sí 2 m.
3. Un niño sujeta en cada una de sus manos un
perro atado a una correa. Los dos perros
tiran del niño en direcciones
perpendiculares y con las fuerzas de 1N y
1,5N. ¿Cómo debe ser la fuerza que haga el
niño para no moverse?
4. Al colgar diversas masas de un muelle se
han obtenido los siguientes resultados:
Masas 50 g 100
g
150 g 200 g 250 g
Alargamiento
del muelle
2 cm 4 cm 6 cm 8 cm 10
cm
Fuerza (m . g
) en N
Complete la tabla con el valor de las
fuerzas correspondientes.
Represente la gráfica Fuerza-
alargamiento.
A partir de la gráfica, calcule los
centímetros alargados cuando se cuelga
una masa de 75 g.
5. Un columpio tiene 3 m de longitud. En el
extremo del mismo está colocado un niño
cuyo peso es de 35 N. ¿Dónde debe
colocarse otro niño de 45 N de peso para
columpiarse?
6. Tres fuerzas aplicadas a un mismo punto se
equilibran entre sí. Dos de ellas son
perpendiculares y sus intensidades valen
10N y 20N. ¿Qué características tendrá la
tercera fuerza?. Haga un esquema.
7. Un muelle mide 21 cm cuando se aplica a
su extremo libre una fuerza de 12 N y mide
26cm cuando la fuerza aplicada vale 24 N.
Calcula la longitud del muelle cuando no
actúa ninguna fuerza sobre él y el valor de
su constante elástica.
DINÁMICA. LEYES DE NEWTON. 1. Sobre un cuerpo de m = 2Kg se aplica una
fuerza de 20N y otra de 5N, en la misma
dirección y sentido opuesto, determina:
Espacio recorrido en 3s.
Velocidad a los 10 s de comenzar el
movimiento.
2. Un bloque de 1 Kg de masa se encuentra
sobre un plano horizontal, si sobre él actúa
una fuerza de 10 N y entre el bloque y el
plano la fuerza de rozamiento es de 0,98 N,
determina:
Aceleración que adquiere.
Espacio y velocidad adquirida a los 5s.
3. Un cuerpo de m = 3Kg se encuentra en la
parte más alta de un plano inclinado 30º
con respecto a la horizontal, determina :
La aceleración con que desciende por el
plano si no existe fuerza de rozamiento.
La aceleración con que desciende por el
plano suponiendo que la Fr = 1 N.
4. Un bloque de 2Kg de masa se encuentra
sobre un plano horizontal, si sobre él actúa
una fuerza de 20N que forma un ángulo de
30º con respecto a la horizontal y una
fuerza de rozamiento de 2N, calcula la
velocidad que lleva después de recorrer
2m.
5. Calcula el valor de la fuerza con la que hay
que impulsar un cuerpo de m = 2 Kg para
que suba por un plano inclinado 30º con
respecto a la horizontal con una aceleración
de 2 m/s2 cuando:
No existe rozamiento.
Existe una fuerza de rozamiento de 1N.
6. Un bloque de m=2 Kg. se encuentra en la
parte superior de un plano inclinado 30º y
de longitud 4m, después continúa
moviéndose por un plano horizontal hasta
que se para, si la fuerza de rozamiento es
de 2 N, calcula:
Aceleración con que desciende por el
plano inclinado.
Tiempo que tarda en recorre los 4m de
longitud del plano inclinado.
Velocidad con que llega al final de
dicho plano.
Calcula la aceleración que llevará por el
plano horizontal.
Tiempo que tarda en detenerse.
7. Sabiendo que la luna tiene una m =
7,3.1022K y que su radio es de 1740Km,
determina:
El valor de la gravedad sobre la
superficie de la luna.
El peso de un hombre de M=80Kg
situado sobre la superficie lunar.
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Ing. Pedro E. Ruiz Rosales / pedro_e_ruiz@hotmail.com
8. ¿A qué distancia deben situarse dos
cuerpos de masa 109g para que se atrajeran
con una fuerza de 1 N.?
9. Calcula la aceleración la aceleración
centrípeta de la tierra en su movimiento de
giro alrededor del sol.
10. Un satélite artificial de 200 Kg gira en
órbita circular a 200 Km de altura sobre la
superficie terrestre a una velocidad de 7,5
Km/s. Calcula la aceleración y la fuerza
centrípeta que lo mantiene en órbita.
EJERCICIOS DE ENERGÍA Y
POTENCIA 1. Un camión de 10 toneladas lleva una
velocidad de 72 Km/h.
Calcula su energía cinética
Si por la acción de los frenos el camión
se detiene a 100 m, ¿Qué fuerza han
necesitado los frenos para pararle?
Qué aceleración negativa le han
comunicado?
2. Se dispara verticalmente hacia abajo con
una velocidad de 10 m/s un cuerpo de 6 Kg
de masa, desde una altura de 50 m .Calcula:
El tiempo que tarda en llegar al suelo
La velocidad que tiene en ese momento
El incremento que ha experimentado su
energía cinética
3. Un cuerpo de 3 Kg de masa cae libremente
desde la altura h, y tara 20 s en llegar al
suelo. ¿Qué energía cinética tiene en ese
momento? ¿Desde qué altura cayó?
4. Un cuerpo de 100 Kg cae desde una altura
de 10 m y choca contra un palo vertical. Si
éste penetra medio metro en el suelo,
calcula:
La energía cinética del cuerpo al chocar
contra el palo
La resistencia que opone el suelo a la
penetración
5. Una granada de cañón de 20 Kg sala a 500
m/s y alcanza el blanco con una velocidad
de 400 m/s. Calcula la energía absorbida
por la resistencia del aire
6. Una masa de 120 g cae desde 2 m sin
velocidad inicial y rebota hasta una altura
máxima de 1,60 m .¿Qué cantidad de
energía ha perdido?
7. Un vehículo de 1200 Kg circula a 54 Km/h
por una carretera recta y horizontal. Si la
fuerza de tracción del motor es de 1,2.104
N, el coeficiente de rozamiento 0,3 y
recorre 60 m , calcula:
El trabajo realizado por cada fuerza
cuya dirección es la del movimiento
El Trabajo resultante
Su velocidad a los 60 m
8. Se dispara verticalmente hacia arriba un
proyectil de 20 g a 200 m/s. Si se prescinde
de las fuerzas de fricción, halla:
La altura máxima alcanzada
La energía mecánica que posee en el
punto más alto
La energía cinética y potencia a 500 m
del suelo
9. Calcular en kW.h la energía consumida por
una motobomba para subir 200 m3 de agua a
un depósito situado a 80 m de altura
10. En un momento dado, un cuerpo que se
desliza por una superficie horizontal tiene
una velocidad de 10 m/s: si el peso del
cuerpo es de 2 kg y el coeficiente de
rozamiento 0,2, calcular:
La fuerza de rozamiento
El trabajo realizado por esa fuerza
El espacio que recorre hasta parar,
contado desde el momento indicado
11. Un motor de 30 CV mueve una dínamo que
produce una potencia de 21 kW. Calcular el
rendimiento de la dinamo
12. En una central hidroeléctrica de 40 m de
desnivel y un caudal de 30 m3/s, se obtiene
una potencia de 11000 CV. Calcular el
rendimiento del salto
13. Se quiere instalar una bomba para elevar el
caudal de 420 l/min a un depósito de 25 m
de altura. Calcular la potencia del motor, si
su rendimiento es del 75%
14. El motor de un montacargas sube 180 kg a
30 m de altura. Calcular:
El trabajo que realiza el montacargas
La potencia del motor en kW si en cada
subida emplea un minuto
Si se pierde un 40% de energía en las
transmisiones ¿Cuál es la potencia real
del motor?