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Dinámica

(4º ESO)

Conocimientos previos: Principios de Newton, algo de vectores  y ecuaciones de movimiento.

Se insiste en el carácter vectorial de las fuerzas, la  velocidad y la aceleración.

1- Un objeto de 100 kg, se encuentra sobre un plano horizontal. Si tiramos de él con una fuerza de 300 N y el coeficiente de rozamiento es 0,1, ¿con qué aceleración se moverá?. Haz un dibujo indicando todas las fuerzas que actúan.

2- Sobre un cuerpo de masa 30 kg, que se mueve inicialmente con una velocidad de 8 m/s, actúa una fuerza constante de 24 N en la dirección del movimiento. Supuesto que no hay rozamiento, calcula su velocidad al cabo de 15 segundos, si el sentido de la fuerza es:

1. El de la velocidad inicial.

2. Contrario al de la velocidad inicial.

3- Se ejercen dos fuerzas de 25 y 50 N, sobre un cuerpo de 5 kg de masa, que descansa sobre un plano horizontal. El coeficiente de rozamiento es 0,1. Calcula la aceleración que adquiere cuando:

1. Las dos fuerzas actúan en el mismo sentido.

2. Las dos fuerzas actúan en sentidos opuestos.

4- Sobre un cuerpo de 2500 g, inicialmente en reposo, actúa una fuerza de 20 N, durante 4 s, dejando de actuar en ese momento. Supuesto que no hay rozamiento,

1. ¿Qué velocidad tiene a los 4 s?.

2. ¿Qué velocidad tiene a los 10 s?. Explícalo.

5- Un objeto de 20 kg se encuentra sobre una superficie plana horizontal. La fuerza de rozamiento es 15  N.

1. Dibuja todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.

2. ¿Qué fuerza hay que aplicar para que adquiera una velocidad de 36 km/h en 5 s?.

3. ¿Qué fuerza hay que aplicar, una vez que ha alcanzado la velocidad de 36 km/h, para que esa velocidad se mantenga constante?.

 6- Un carrito de 40 kg se encuentra sobre una superficie plana horizontal. La fuerza de rozamiento es 15  N.

1. ¿Con qué fuerza se le debe empujar para que adquiera una aceleración de 0,8 m/s²?.

2.  ¿Qué fuerza se le ha de aplicar para que siga con movimiento rectilíneo y uniforme, una vez que ha alcanzado una velocidad de 2 m/s?.

3. ¿Cuál será la aceleración si, cuando está moviéndose con una velocidad de 2 m/s, se le empuja con una fuerza de 17 N?.

7- Un cuerpo de masa 10 Kg va a una velocidad de 20 m/s por un plano horizontal sin rozamiento.

A los 10 segundos de estar moviéndose, la superficie pasa a tener un coeficiente de rozamiento de 0,2.

1.  Dibuja todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo a partir de los 10 segundos.

2. ¿Cuánto tiempo tardará en pararse?

3. ¿Qué distancia habrá recorrido en total?

 8-

1. ¿Qué fuerza hemos de hacer para mantener en reposo, en la mano, un cuerpo de 10 kg?.

2. ¿Y para subirlo con una aceleración de 1 m/s²?.

3. ¿Y para bajarlo con una aceleración de 1 m/s²?.

9- Un cuerpo de masa 3 kg se hace subir por la acción de una fuerza vertical de 50 N. Calcula la aceleración del movimiento.

10- Para subir un cuerpo de 10 kg por un plano inclinado liso (sin rozamiento) que forma un ángulo de 30º con la horizontal, se le aplica una fuerza de 130 N en la dirección de la máxima pendiente del plano (p_x = 49 N).

1. Dibuja todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.

2. Halla la resultante sobre cada uno de los ejes (perpendicular y paralelo al plano).

3. Calcula la aceleración con la que sube por el plano.

4. Calcula la velocidad que tiene cuando ha recorrido 20 m.

11- Un bloque B de 50 kg está unido mediante una cuerda a otro A de 80 kg. Están situados en un plano horizontal sin rozamiento. Se fija otra cuerda al bloque A y se tira de ella con la fuerza necesaria para proporcionar a ambos bloques una aceleración de 5 m/s².

1. Haz un esquema de la situación.

2. Calcula las tensiones en ambas cuerdas.

12-Un cuerpo B ejerce una fuerza F_BA sobre otro A. Dibuja la fuerza que ejerce A sobre B e indica como es esta fuerza respecto a la dibujada. ¿Se anulan ambas fuerzas?.¿Por qué?.

13- Un cuerpo A de 1000 kg ejerce una fuerza F sobre otro B de 1 kg. ¿Cómo es la fuerza (módulo, dirección, sentido y punto de aplicación) que ejerce el cuerpo de 1 kg sobre el de 1000 kg?.

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