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Mensaje 30 Dic 09, 15:28  15556 # 1



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Por favor necesito que algun usuario de este foro me pueda ayudar con estos ejercicios de leyes de newton y energias:

1) Una fuerza horizontal constante de 40 N actúa sobre un cuerpo situado en un plano horizontal liso. Partiendo del reposo, se observa que el cuerpo recorre 100 m en 5 s.
a) ¿Cuál es la masa del cuerpo?
b) Si la fuerza deja de actuar al cabo de 5 s, ¿qué distancia recorrerá el cuerpo en los 5 s siguientes?

2) Un cuerpo de 10 kg de masa se mueve con una velocidad constante de 5 m/s sobre una superficie horizontal. El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y la superficie es de 0,20.
a) ¿Qué fuerza horizontal se necesita para mantener el movimiento?
b) Si se suprime la fuerza ¿cuándo se detendrá el movimiento?

3) Se empuja al carrito dandole velocidad de manera que su Energía cinética inicial es de 0,2 J. El carrito cae luego por la pendiente. Calcular la
Emec del carrito en los puntos a, b y c. datos: m = 1 kg

Imagen

4) Un cuerpo de 200 N se desliza por un plano inclinado de 15 m de largo y 3,5 de alto, calcular:
a) ¿Qué aceleración adquiere?.
b) ¿Qué energía cinética tendrá a los 3 s?.
c) ¿Qué espacio recorrió en ese tiempo?.

Gracias..
          
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Mensaje 30 Dic 09, 21:45  15559 # 2


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1) Una fuerza horizontal constante de 40 N actúa sobre un cuerpo situado en un plano horizontal liso. Partiendo del reposo, se observa que el cuerpo recorre 100 m en 5 s.
a) ¿Cuál es la masa del cuerpo?
b) Si la fuerza deja de actuar al cabo de 5 s, ¿qué distancia recorrerá el cuerpo en los 5 s siguientes?



Hola,

Lo primero es calcular la aceleración (movimento uniformemente acelerado):

x = Vo·t + ½·a·t²

Vo = 0;  x = 100 ; t = 5 s

100 = ½·a·25      =>    a = 8 m/s²

Cita:
"a) ¿Cuál es la masa del cuerpo?"


∑F = M·a    =>    40 = M·8   =>   M = 5 kg

Cita:
"b) Si la fuerza deja de actuar al cabo de 5 s, ¿qué distancia recorrerá el cuerpo en los 5 s siguientes?"


La velocidad adquirida al cabo de 5 s acelerando es:

V = Vo + a·t = 8·5 = 40 m/s

A esta velocidad, en 5 s, recorrerá:   40·5 = 200 m


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Mensaje 30 Dic 09, 21:52  15560 # 3


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2) Un cuerpo de 10 kg de masa se mueve con una velocidad constante de 5 m/s sobre una superficie horizontal. El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y la superficie es de 0,20.
a) ¿Qué fuerza horizontal se necesita para mantener el movimiento?
b) Si se suprime la fuerza ¿cuándo se detendrá el movimiento?



Cita:
"a) ¿Qué fuerza horizontal se necesita para mantener el movimiento?"


Para que mantenga la velocidad cte, la resultante debe ser cero.

P = M·g = 10·10 = 100 N

∑F = F - Fr = M·a = 0    =>   F = Fr = μ·N = μ·P = 0,20·100 = 20 N

Cita:
"b) Si se suprime la fuerza ¿cuándo se detendrá el movimiento?"


Si la única fuerza es de frenado, la aceleración (negativa) es:

a = F/M = -20/10 = -2 m/s²

V = Vo + a·t    =>    0 = 5 - 2·t     =>    t = 2,5 s


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Mensaje 30 Dic 09, 21:58  15561 # 4


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3) Se empuja al carrito dandole velocidad de manera que su Energía cinética inicial es de 0,2 J. El carrito cae luego por la pendiente. Calcular la
emec del carrito en los puntos a, b y c. datos: m = 1 kg



Se supone que la energía cinética se la da el resorte que aparece en la figura:

En A:

Em = Ec + Ep = ½·M·V² + M·g·h = 0,2 + 1·10·1 = 10,2 J

En B:

Em = Ec + Ep = ½·1·1² + 1·10·0,5 = 5,5 J

En C:

Em = 0


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Mensaje 30 Dic 09, 22:04  15562 # 5


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4) Un cuerpo de 200 N se desliza por un plano inclinado de 15 m de largo y 3,5 de alto, calcular:
a) ¿Qué aceleración adquiere?.
b) ¿Qué energía cinética tendrá a los 3 s?.
c) ¿Qué espacio recorrió en ese tiempo?.



La inclinación del plano es:

sen α = 3,5/15 =  0,23

La aceleración sin rozamiento es:

a = Px/M = g·sen α = 10·0,23 = 2,3 m/s²

La velocidad a los 3 s:

V = Vo + a·t = 2,3·3 = 0,7 m/s

El espacio:

x = Vox·t + ½·a·t² = ½·2,33·9 = 10,5 m


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