DIP
2.-Un globo con todos sus accesorios tiene una masa de 200 kgr,
y desciende con una aceleración diez veces menor que la de la gravedad.
Calculad la masa de lastre de la que debe desprenderse para ascender con
la misma aceleración con la que estaba bajando. (Dic. 88; Burbano,
VIII, 116, 15)
DIP
4.-Hallad la velocidad angular mínima para hacer girar
en un plano vertical una piedra atada al extremo de una cuerda de 1 m de
longitud. (Set. 89; Sel., Dep. Enseny., junio 89)
DIP
6.-Un bloque de 4 kgr descansa sobre un plano inclinado 30°
con la horizontal. Está unido a través de una cuerda con
otro cuerpo de 15 kgr que cuelga por el lado vertical del plano inclinado,
por medio de una polea de masa despreciable. El coeficiente de rozamiento
dinámico es de 0.3. Calculad la aceleración del sistema y
la tensión de la cuerda cuando se dejan libres ambos cuerpos. (Dic.
89)
DIP
10.-Un bloque de masa m1 desliza sobre una
superficie horizontal lisa con una velocidad de 12 cm/s y efectúa
un choque directo central perfectamente elástico con otro bloque
de masa m2 que se encuentra en reposo. Después
del choque, ambos bloques se mueven en la misma dirección de movimiento
del primer bloque, con velocidades de 4 y 16 cm/s respectivamente. Calculad
la relación existente entre las masas m1
y
m2.
(Feb. 90)
DIP
12.-Un camión transporta un bloque rectangular de 2 m
de altura, 1 m de profundidad y 1 m de anchura. Sabiendo que el coeficiente
de rozamiento entre el bloque y la caja es de 0.6, calculad la máxima
aceleración que puede darse al camión para que el bloque
no deslice. Si se ponen unos topes en el suelo de la caja para evitar el
deslizamiento, calculad la máxima aceleración que puede darse
al camión sin que el bloque vuelque. A la vista de los resultados,
comentar qué sucedería con el bloque a medida que el camión
acelera en ausencia de dichos topes. (Mayo 90; Burbano, VIII, 116, 16)
DIP
14.-Sobre una masa puntual de 500 gr obligada a moverse en el
plano Z=0 actúan simultáneamente las dos fuerzas siguientes:
F1=2i+7j
y F2=3i+4j, ambas en N. Calculad el módulo
de la aceleración que adquiere la masa. Sabiendo que la masa se
encuentra inicialmente en el punto (0,0) con una velocidad inicial de v0=3i-4j
m/s, calculad en que punto estará al cabo de 3 minutos de comenzado
el movimiento. (Dic. 90; McGraw, III, 98, 4)
DIP
16.-A lo largo de un plano inclinado del 30% de pendiente y
0.3 de coeficiente de rozamiento, se desplaza un cuerpo de 100 kgr. La
altura del plano es de 50 m. Calculad la fuerza mínima horizontal
necesaria para subir el cuerpo con velocidad constante. Calculad la fuerza
paralela al plano necesaria para hacer subir el cuerpo arriba del todo
en 10 segundos con aceleración constante. (Dic. 90; McGraw, III,
98, 9)
DIP
18.-Un automóvil de 800 kgr ejerce una fuerza de tracción
de 120 kp y arrastra un remolque de 1000 kgr con una cuerda. Despreciando
el rozamiento, calculad la aceleración del movimiento, la tensión
de la cuerda, y la velocidad del conjunto cuando haya avanzado 20 metros.
(Dic. 90; McGraw, III, 99, 20)
DIP
20.-Determinad la altura que ha de tener un plano inclinado
de base 10 m, de modo que un cuerpo deslizándose sin rozamiento
a lo largo de ese plano tarde el menor tiempo posible en llegar a la base.
Calculad ese tiempo. (Dic. 90; McGraw, III, 101, 32)
DIP
22.-Una locomotora arrastra un tren de 500 TM en total. Los
rozamientos con las vías, ejes, etc., equivalen a una fuerza de
5 kg por tonelada. Calculad: a)La fuerza que la locomotora debe hacer para
mantenerse a v=cte. sobre un terreno horizontal. b)Si se alcanzan los 72
km/h desde el reposo en 100 metros, ¿cuál será la
fuerza ejercida en ese período, supuesta a=cte.?. c)Calculad también
la fuerza de tracción necesaria para subir una pendiente de 10 milésimas
(1%, se eleva 10 m. por cada km.) a 72 km/h de velocidad constante. (Set.
91; Burbano, X, 158, 9)
DIP
24.-Una masa de 20 gr está sujeta en el extremo de un
hilo de 1 m de longitud, sujeto en el techo de una habitación. Por
la acción de determinada fuerza se le imprime un movimiento circular
de radio 0.5 m. Encuéntrese la velocidad lineal del movimiento y
la tensión que soporta la cuerda. (Dic. 91; Schaum, III, 58, 15)
DIP
26.-Dos bloques de masas 5 y 3 kg están en contacto sobre
una superficie horizontal. Se aplica al primero una fuerza de valor 50
N de forma que al moverse empuja delante suyo al 2º bloque. Calcula
la fuerza que ejerce el primer bloque sobre el segundo a)si no hay rozamiento;
b)si el coeficiente de rozamiento para los dos cuerpos vale 0.4. (Dic.
91; Schaum, III, 69, 40)
DIP
28.-A l'interior d'un cotxe que es troba accelerant en una autopista,
una capsa de cigarretes és projectada contra el vidre posterior,
que és vertical. El coeficient de fregament entre el vidre i el
cartró val 0.7. Calcula l'acceleració mínima que ha
de portar el cotxe perquè la capsa no es desenganxi del vidre. (Des.
91; Teide Pr., III, 77, 13)
DIP
30.-Con ayuda de una cuerda se hace girar un cuerpo de 1 kg
en una circunferencia vertical de 1 m de radio cuyo centro está
situado 10.8 m por encima del suelo. La cuerda se rompe cuando la tensión
es de 11.2 kp, lo cual sucede cuando el cuerpo está en el punto
más bajo de su trayectoria. Calculad la velocidad con la que sale
el cuerpo al romperse la cuerda, y el tiempo que tarda en llegar al suelo.
(Dic. 92; McGraw, III, 89, ap.10)
DIP
32.-Un bloque de 5 kg se lanza hacia arriba sobre un plano inclinado
37°, con una velocidad inicial de 9.8 m/s. Se observa que recorre una
distancia de 6 m sobre el plano y después baja hasta el punto de
partida. Calculad la fuerza de rozamiento que actúa sobre el bloque
y la velocidad de éste cuando vuelve al punto de partida. (Dic.
92; McGraw, III, 98, 11)
DIP
34.-¿Cuál sería el peso aparente de un
hombre que se encuentra en la cabina de un ascensor cuando éste
desciende con una aceleración de valor 9.8 m/s2?. ¿Que
ocurriría si el ascensor bajara con una aceleración mayor
que ese valor? (Dic. 92; McGraw, III, 97, c.8)
DIP
36.-Sobre una mesa se halla un bloque m1=20 kg que
está unido por una cuerda a otros dos de m2=5 kg y m3=3
kg, como indica la figura adjunta.
El coeficiente
de rozamiento entre la mesa y m1 es 0.2. Calculad la
aceleración del conjunto y la tensión de cada tramo de cuerda.
(Mayo 93; Schaum, III, 63, 25)
DIP
38.-Una fuerza dirigida sobre una recta tiene un módulo
que varía con el tiempo según la expresión F(t)=5(t+2),
con F(t) en Newtons y t en segundos. Dicha fuerza se aplica
sobre una partícula de masa 2 Kg, inicialmente en reposo en el origen.
Hallad la velocidad, el espacio recorrido y la cantidad de movimiento de
la partícula en el instante t=10 s. (Feb. 94; Crespo, III, 60, 2)
DIP
40.-Una persona de 70 Kg está situada sobre una báscula
en el interior de un ascensor y sostiene una masa de 2 Kg mediante un hilo
capaz de soportar como máximo una fuerza de 30 N. El ascensor arranca
hacia arriba, y el hilo se rompe. ¿Cuál es la aceleración
del ascensor, suponiendo que sea constante?. ¿Cuál es la
lectura de la báscula en el instante de romperse el hilo?. Si la
masa estaba a 1.2 m por encima del suelo del ascensor, ¿cuánto
tiempo tardará en chocar contra el suelo?. (Feb.94; Crespo, III,
78, 15)
DIP
42.-¿Qué fuerza ha de realizar una persona de
75 Kg de masa para subir por unas escaleras a velocidad constante de 0.5
m/s? (Feb. 94; Selectividad, Córdoba, junio 92)
DIP
44.-Dos bloques de masas 8 y 16 kg respectivamente están
unidos por una cuerda tensa y deslizan hacia abajo sobre un plano inclinado
30° respecto a la horizontal, el primero seguido por el segundo. Los
coeficientes de rozamiento respectivos son µ1=0.2 y µ2=0.5.
Calculad la aceleración de cada bloque, la tensión de la
cuerda, la fuerza resultante sobre cada bloque, la fuerza resultante sobre
todo el conjunto, y el tiempo que dicho conjunto tarda en recorrer 2 m.
(Mayo 94; Crespo, 66, 11)
DIP
46.-Un objeto es suspendido del techo mediante un hilo de 80
cm de longitud. Gracias a un golpe dado lateralmente, se le hace girar
con velocidad angular constante, describiendo un cono de revolución
cuya abertura en el vértice es de 60°. La masa del cuerpo es
de 0.2 kg, y la del hilo, despreciable. Calculad la tensión del
hilo, la fuerza centrífuga, la velocidad angular y la velocidad
lineal del objeto. (Mayo 94; Crespo, 67, 12)
DIP
48.-Los cuerpos de la figura, que se
encuentran unidos mediante cuerdas inextensibles y sin peso, se arrastran
mediante la aplicación de una fuerza F de 50 N sobre una
superficie sin rozamiento apreciable. Calculad la aceleración de
cada uno de los cuerpos y las tensiones de las tres cuerdas. Repetid el
problema cuando el sistema se mueve verticalmente en vez de hacerlo en
un plano horizontal. (Sept. 94; Selectividad, Tebar, 3.4, 51)
DIP
50.-Un móvil de masa 4 kg describe una trayectoria plana
de ecuaciones x(t)=t3+1, y(t)=2t, donde t se expresa
en segundos y x e y en metros. Hallad la expresión
general de su cantidad de movimiento y el valor de ésta en t=1.
En ese mismo momento, calculad la fuerza normal y tangencial que se está
haciendo sobre el cuerpo en cuestión. (Dic. 94; Crespo, 69, 16)
DIP
52.-Un carrito de masa M=500 gr está unido a una masa
m=200 gr mediante una cuerda, tal y como indica la figura. En un determinado momento, el carrito tenía una velocidad
v0=7 m/s en el sentido indicado.
Determinad el valor de la velocidad
del carrito (indicando también su sentido), el lugar en que se encontrará
y el trayecto recorrido después de pasar 5 segundos. (Dic. 94; Crespo,
81, 26)
DIP
54.-El dinamómetro de las figuras
que siguen está graduado en Newtons. Razonad qué marcará
en cada uno de los dos casos. (Dic. 94; Anaya, 59, 21)
DIP
56.-En el sistema de la figura, el muelle
M
tiene una masa muy pequeña frente a las masas de las pesas que cuelgan
a ambos lados de la polea, y su constante recuperadora vale K=980 N/m.
Dicho sistema
permanece en reposo, sujetando con la mano la masa de 5 Kg.
En estas condiciones, determinad la fuerza que debe hacerse con la mano
para lograr el reposo, y el alargamiento del muelle respecto de su longitud
natural. A continuación, se suelta la masa de 5 Kg, con lo que el
sistema empieza a moverse. Si la polea tiene una masa muy pequeña
y no genera rozamientos, calculad ahora el alargamiento del muelle. (Enero
96)
DIP
58.-El vector de posición de una partícula de
masa 1 Kg viene dado por r=2t2i-3tj (S.I.)
Encontrad la ecuación de su trayectoria. Calculad, en t=1, la cantidad
de movimiento de la partícula y la fuerza que actúa sobre
ella. En ese mismo momento, calculad la fuerza que le obliga a girar. (Enero
96; Selectividad, Crespo, 69, 15)
DIP
60.-Un cuerpo de masa 0.5 kg está suspendido de un hilo
que cuelga del techo de una habitación. Se le comunica un impulso
lateral, y se observa que realiza un movimiento circular con una velocidad
lineal de 2 m/s. El ángulo que forma la cuerda que gira con la vertical
es de 30°. Calculad el radio de la circunferencia descrita por el cuerpo
y la longitud del hilo. Si este hilo sólo aguanta una tensión
de 10 N, ¿se romperá? (Nov. 96)
DIP
62.-Se desea arrastrar un cuerpo de 65 kg sobre una superficie
horizontal plana cuyo coeficiente de rozamiento con el cuerpo vale 0.4.
Para ello se ejerce una fuerza F que forma un ángulo
con la horizontal, de manera que, a la vez que se arrastra el cuerpo, se
aligera el peso del mismo. Calculad el ángulo
necesario para que la fuerza F sea la mínima posible. Calculad
esa fuerza mínima. (Nov. 96)
DIP
64.-Un vagón de tren, inicialmente en reposo, empieza
a acelerar con una aceleración de 5 m/s2 . Del techo
del vagón cuelga un objeto de 6 kg en el extremo de un muelle cuya
constante recuperadora vale 1000 N/m. Calculad el estiramiento del muelle.
El tren estabiliza su velocidad al cabo de 5 segundos. Calculad entonces
el estiramiento del muelle. (Dic. 97 ; Tipler, I, 5-21, 130)
DIP
66.- ¿Cómo puede aplicarse una única fuerza
a un cuerpo que está en movimiento de manera que no altere el módulo
de la velocidad de dicho cuerpo? ¿Cómo puede aplicarse una
única fuerza a un cuerpo que está en movimiento de manera
que no altere ni la dirección ni el sentido de la velocidad de dicho
cuerpo? ¿Cómo puede aplicarse una única fuerza a un
cuerpo que está en movimiento de manera que no altere ni el módulo,
ni la dirección ni el sentido de la velocidad de dicho cuerpo? (Dic.
97 ; Aguilar, 6-1, 35)
DIP
68.-Las expresiones de la segunda ley
de Newton
y
son estrictamente equivalentes? (Dic. 97)
DIP
70.-Un globo lleno de aire se ata a una piedra y se tira a una
piscina, de manera que queda sumergido como se ve en la figura. Dibujad todas las fuerzas que actúan sobre él,
e inventad unos valores de las mismas compatibles con la situación
descrita, razonando el por qué.
DIP
72.-Una carretera està peraltada de forma que un cotxe
de massa 1000 kg circulant a 45 km/h pot fer una corba de 30 m de radi
amb absoluta seguretat, fins i tot si la carretera està gelada i
la fricció amb el terra és negligible. a)Feu un diagrama
de totes les forces que actuen sobre el cotxe i indiqueu-ne quin és
l’origen. b)Quant ha de valer la força resultant (en mòdul,
direcció i sentit) sobre el cotxe perquè aquest pugui traçar
la corba amb seguretat? c)Calculeu l’angle de peralt de la corba i la força
que fa el cotxe sobre el terra (Nov. 98; Selectivitat, Catalunya, 1998)
DIP
74.-Es colpeja una bola de billar de 200 gr, inicialment en
repòs, amb un tac que li fa una força mitjana de 60 N durant
60 mil.lisegons. Quina serà la velocitat de la bola després
del cop? (Nov. 98; Selectivitat, Catalunya, 1997)
DIP
76.-Una cabina cilíndrica gira respecte al seu eix amb
una velocitat angular de 5 rad/s. En contacte amb la paret hi ha un cos
de massa M. El coeficient de fricció mínim entre la
paret i el cos perquè aquest giri solidàriament amb la cabina
sense caure val 0.2 . Quin és el radi de la cabina? (Mayo 99; Selectivitat, Catalunya,
1997)