Ejercicios de fisica

1783 palabras 8 páginas
GUIA I
(Leyes del movimiento de Newton)
Ejercicios
1) ¿Superman debe detener un tren que viaja a 100 Km/hr en 150 mts para evitar que choque con un automóvil parado sobre las vías. Si la masa del tren es de 3.6 x 〖10〗^5 Kg ¿Cuánta fuerza debe ejercer y compárela con el peso del tren?
Expresamos los km/h en m/s:
100km/h = 100 x 1000 m/3600s
100km/h = 27,77 m/s
La aceleración (o desaceleración) necesaria para que se detenga el tren en 150 metros es: a = (V²-Vi²)/2x
V es la velocidad final (cero pues queremos que se detenga); Vi es la velocidad inicial y x la distancia (150m)

a = [0 - (27,77m/s)²] /2(150m) a = -(771,6 m²/s²) /300m a = -2,57 m/s²

Si la masa del tren es 3,6.10^5kg, la fuerza necesaria para detenerlo se
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Teniendo esto en cuenta realizamos una sumatoria de fuerzas sobre los ejes coordenados la cual igualaremos a cero para hallar la fuerza de fricción (f) y la fuerza normal (N).

SFx = Fcos45° - f = 0 f = Fcos 45° = 78N cos45° f = 55.15N

SFy = N - Fsen45° - mg = 0
N = Fsen45° + mg = 78N sen45° + (13kg)(9.8m/s2)
N = 182.55N

Ahora conociendo el tiempo (t) en el cual la podadora se acelera y la velocidad (V) que esta posee después ese tiempo hallamos la aceleración (a) de la podadora usando la siguiente ecuación V = Vo + at, la cual será utilizada para hallar la fuerza necesaria para que la podadora alcance esta velocidad si parte del reposo.

V = Vo + at; Vo=0 a = V = 1.2m/s t 2.0m/s2 a = 0.6m/s2

SFx = Fcos45° - f = ma
F = ma+f = (13kg)(0.6m/s2) + 55.15N cos45° cos45°
F= 62.95N

5) Una cubeta de pintura de 3.2 kg cuelga mediante una cuerda, cuya masa se puede ignorar, de otra cubeta de pintura de 3.2 kg que a su vez cuelga de una cuerda (cuya masa también puede ignorarse). a) Si las cubetas están en reposo, ¿cuál es la tensión de cada cuerda? b) Si las dos cubetas se jalan hacia arriba con una aceleración de 1.60 m/s2 mediante la cuerda superior, calcule la tensión en cada cuerda.

m=masa
Pc1= Peso del cuerpo 1
T1= tensión a= aceleración

Parte a)
Pc1=pC2
Pc1-T1=0
Pc1=T1
T1=35N
T2-(Pc2+T1)=0
T2=(Pc2+T1)
T2=70N
Parte b)

Pc1-T1=m*a
T1= -(m*a)+Pc1
T1=(3.5*1.6)+35N
T1= 40.6N

T2-(Pc2+T1)=m*a

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