Actividad 14 de la Asesoría de Mecánica Clásica

 

1.- Una fuerza horizontal F de 12 lb. Empuja a un bloque que empuja a un bloque que pesa 5.0 lb. Contra la pared vertical. Véase la figura. El coeficiente de fricción estático entre la pared y el bloque es de 0.60 y el coeficiente de fricción cinética es de 0.40. Suponga que el bloque no se está moviendo inicialmente. (a) ¿Comenzará a moverse el bloque? (b) ¿Cuál es la fuerza ejercida sobre el bloque por la pared?  [RESP : a) No, b) Una fuerza de 12Lb hacia la izquierda y una fuerza de 5Lb hacia arriba]

 

 

 

 

 

 

 

2.- Un bloque de 7.96 kg. descansa sobre un plano inclinado a 22º respecto a la horizontal, como se muestra en la figura. El coeficiente de fricción estática es de 0.25, mientras que el coeficiente de fricción cinética es de 0.15. (a) ¿Cuál es la fuerza F mínima, paralela al plano, que impedirá que el bloque se deslice por el plano hacia abajo? (b) ¿Cuál es la fuerza F necesaria para mover el bloque hacia arriba a velocidad constante? [RESP : a) Fmin = 11.1 N;    b) F = 47.3 N]

 

 

 

 

 

 3.- Un trozo de hielo se desliza desde el reposo por un plano inclinado rugoso de 33º en el doble de tiempo que le toma deslizarse por otro plano igual, pero sin fricción, de la misma longitud. Halle el coeficiente de fricción cinética entre el hielo y el plano inclinado rugoso. [RESP : mk = 0.487]

 

4.- En la figura, A es un bloque de 4.4 kg. y B es un bloque de 2.6 kg. Los coeficientes de fricción estática y cinética entre A y la mesa es de 0.18 y 0.15 (a) Determine la masa mínima del bloque C que debe colocarse sobre A para evitar que se deslice. (b) El bloque C es elevado súbitamente de A ¿Cuál es la aceleración del bloque A? [RESP : a) mc = 10 kg;    b) a = 2.7m/s2]

 

 

 

 

 

 

 

 5.- Un bloque de 4.8 kg. que está sobre un plano inclinado a 39º recibe la acción de una fuerza horizontal de 46 N. El coeficiente de fricción cinética entre el bloque y el plano es de 0.33. (a) ¿Cuál es la aceleración del bloque cuando se mueve hacia arriba por el plano? (b) Con la fuerza horizontal aplicada todavía ¿Qué tanto subirá el bloque por el plano si tiene una velocidad inicial hacia arriba de 4.3 m/s? (c) ¿Qué le sucede al bloque después de que ha llegado al punto más alto? [RESP : a) a = 3.2m/s2 hacia abajo;    b) d = 2.9m;    c) Ahi se queda]

 

 

 

 

  

 

6.    Un bloque que pesa 500 N. de peso, se mueve por medio de una fuerza que actúa sobre él según un ángulo de inclinación de 15º medidos sobre la horizontal. Si el bloque parte del reposo, y después de 10 metros, su velocidad es de 15 m/s. ¿Cual es la magnitud de la fuerza que actúa sobre el bloque? Y ¿Cuanto tiempo estuvo el bloque en movimiento?.

 

 

7.    Sobre un bloque (figura abajo a la izquierda) de 20kg que descansa sobre un piso horizontal, se aplica una fuerza según un ángulo de inclinación de 20º sobre la horizontal. Si el coeficiente de fricción estática es de 0.45, y el de fricción cinética de 0.2. a) ¿Cuál es el valor de la fuerza que debe aplicarse para comenzar a mover al bloque? b) Si esta fuerza se incrementa en 10N, cual será la aceleración del bloque?

 

8.    Para el sistema mostrado en la figura abajo a la derecha, considere que entre m1 y la superficie existe un coeficiente de fricción cinética mk. de 0.15, m2 no presenta fricción. Encuentre: a) La tensión en las cuerdas y b) la aceleración del sistema.

 

9.    Para el sistema que se muestra en la figura a la derecha, determine el valor de la aceleración de las masas, así como la tensión de la cuerda que las une. Considere que el sistema se mueve contra las manecillas del reloj. Sean, m1 = 50 Kg, m2 = 20 kg, mk = 0.1 y el ángulo del plano q = 50º.

 

10.    Un bloque de hielo de 50 kg se desliza 5m hacia abajo por un plano inclinado de 40º. Un obrero lo jala mediante una fuerza paralela al plano horizontal de modo que se deslice hacia abajo con una aceleración constante de 2m/s2 . El coeficiente de fricción cinética entre el hielo y el plano inclinado es de 0.2. Halle a) La fuerza ejercida por el obrero, b) El trabajo efectuado por el obrero sobre el bloque, c) el trabajo efectuado por la gravedad sobre el hielo, d) el trabajo efectuado por la fricción y e) el cambio en la energía cinética del sistema.

 

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