DINÁMICA: CUERPOS ENLAZADOS.
1.
(OIF febrero 01) Dos bloques situados sobre una superficie horizontal lisa (rozamiento despreciable) son empujados hacia la d erecha por
una fuerza F. La fuerza que el bloque de mayor masa ejerce sobre el de menor masa es:
a.
0
b.
F/10
c.
9F/10
d.
F
Resultado:
b
2.
Si nos referimosmos a la situación del problema anterior, la fuerza que el bloque de menor masa ejerce sobre el de mayor masa es:
a.
0
b.
F/10
c.
9F/10
d.
F
Resultado:
b
3.
Calcula la aceleración y las tensiones de los siguientes sistemas. Supon que las cuerdas son inelásticass y que no hay ningún tipo de
rozamiento con las poleas.
96 N
2,54 m/s
2376N
447 N
4.
Calcula la aceleración de los dos sistemas, suponiendo que no hay fricción.
Resultado:
5 m/s
215 N
4 m/s
260 N
5.
Calcula la aceleración del sistema del dibujo suponiendo que no hay fricción con el suelo.
Resultado:
2,5 m/s
26.
(PAU septiembre 99) Tenemos dos masas iguales (
M
= 5 kg) colgadas de los extremos de una cuerda que pasa por una polea. Las masas
a.
Considera una de ambas masas
M
. Haz un esquema de las fuerzas que actúan sobre
M
e indica sobre qué cuerpo estarían aplicadas las
fuerzas de reacción correspondientes.
b.
Sobre la masa colgada a la derecha cae un trozo de plastilina de masa
m
= 500 g y se queda enganchado. Cuál será la aceleración de las
masas en el movimiento posterior al choque?
c.
Cuáles son los valores de la tensión de la cuerda antes y después del choque?
Resultado:
0,47 m/s2
50 N y 52,38 N
7.
Calcula la aceleración y las tensiones de los siguientes sistemas, suponiendo que no hay ningún tipo de rozamiento.
Resultado:
4,28 m/s
221,4 N
4,2 m/s
21,8 m/s
68 N
8.
Calcula la aceleración del sistema de la figura sabiendo que el coeficiente cinético de rozamiento entre los bloques y la superfície es de 0,2.
Resultado:
0,44 m/s
29.
Calcula el peso P del bloque de la figura sabiendo que baja con una aceleración de 0,5 m/s
2.
Tienes que tener en cuenta que el coeficiente cinético de rozamiento entre el bloque de 2 kg y el suelo es de 0,1.
Resultado:
17,2 N
10.
(OIF febrero 01) Dos cuerpos de masa m1 = 5,8 kg y m2 = 3,0 kg se encuentran unidos por una varita de masa 200 g, descansando sobre
una mesa sin rozamiento. Si tiramos del cuerpo 1 con una fuerza F = 18 N, cuál de estas afirmaciones es cierta?
a.
La fuerza que ejerce el cuerpo 1 sobre la varita es de 18 N.
b.
La fuerza que ejerce la varita sobre el cuerpo 1 es de 6,4 N.
c.
La fuerza que ejerce la varita sobre el cuerpo 2 es de 6,4 N.
d.
La fuerza que ejerce la varita sobre el cuerpo 2 es de 18 N.
11.
Estiramos el sistema de la figura con una fuerza de 38 N. Calcula la aceleración del sistema y la tensión de las cuerdas en l os siguientes
casos:
a.
No hay fricciones.
b.
El coeficiente de rozamiento entre los bloques y el suelo es de 0,1.
Resultado:
3,17 m/s
29,5 y 22,17 N
2,17 m/s
29,5 y 22,17 N
12.
(PAU junio 03) Tres cuerpos iguales de masa M = 20 kg cada uno están en contacto sobre una superficie horizontal, tal y como se ve en la
figura. El sistema se mueve por la acción de una fuerza horizontal de módulo F.
a.
Supon que el rozamiento entre los cuerpos y la superficie es negligible, y que la fuerza de contacto entre el cuerpo B y el cuerpo C vale 60
N. Calcula la aceleración del sistema.
b.
En las condiciones del apartado anterior, calcula el valor de F y el valor de la fuerza de contacto entre los cuerpos A y B.
c.
Supon que el coeficiente de rozamiento entre los cuerpos y la superficie horizontal es 0,2. Calcula el valor de F para que el sistema tenga
una aceleración de 2 m/s
2.
Considera g = 10 m/s
2.
Resultado:
3 m/s
2180 N y 120 N
240 N
13.
Los tres bloques del dibujo tienen la misma masa. Puedes calcular la aceleración del sistema sabiendo que el coeficiente ciné tico de
Resultado:
0,41 m/s
214.
Cuál será la aceleración del sistema? Y hacia donde se moverá? Sabemos que el coeficiente cinético de rozamiento es 0,3.
Resultado:
0,59 m/s
215.
Sabemos que el coeficiente cinético de rozamiento entre el cuerpo y la superfície es de 0,1. Calcula la distancia x que recorrerá sobre el
plano horizontal antes de detenerse. Lo hemos dejado deslizarse desde una altura de 2 metros.
Resultado:
16,53 m
16.
(PAU junio 97) Sobre un cuerpo de m = 2 kg que se encuentra sobre un plano inclinado un ángulo de 30º, actúa una fuerza F de dirección
a.
Qué otras fuerzas actúan sobre el cuerpo y cuáles son sus direcciones y sentidos?
b.
Cuanto tendrá que valer la fuerza F si el cuerpo se mueve hacia la parte superior del plano inclinado con velocidad constante?
c.
Si el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano es
= 0,3, como cambiarían los apartados anteriores? (
Nota del profesor
:
este apartado numéricamente es difícil!).
Resultado:
11,54 N
21,39 N
17.
(PAU junio 98) Dos bloques con masas M
1= 4 kg y M
2= 8 kg, unidos por una cuerda, se mueven por una superficie horizontal. El rozamiento
del primero con el suelo es negligible, y para el segundo el coeficiente de rozamiento dinámico vale
= 0,2. Se aplica una fuerza horizontal F
= 50 N al primer cuerpo.
a.
Dibuja todas las fuerzas que actúan sobre cada uno de los cuerpos.
b.
Calcula la aceleración de los cuerpos.
c.
Determina el valor de la tensión de la cuerda que los une.
Resultado:
2,83 m/s2
38,66 N
18.
(PAU junio 99) La masa m
1del sistema de la figura vale 40 kg, y la masa m
2es variable. Los coeficientes de rozamiento estático y cinético
entre m
1y la mesa son iguales y valen
= 0,2.
a.
Con qué aceleración se moverá el sistema si m
2= 10 kg?
b.
Cuál es el valor máximo de m
2para el cual el sistema permanecerá en reposo?
c.
Si m
2= 6 kg, cuál será la fuerza de rozamiento entre el cuerpo y la mesa? Y la tensión de la cuerda?
Resultado:
0,4 m/s2
8 kg
60N y 60 N
19.
(PAU junio 01) Un masa M
1= 10 kg está en el interior de una caja de masa M
2= 30 kg. El conjunto está atado a un cuerpo de masa M
3= 100
kg mediante una cuerda y una polea de masas negligibles, tal y como se ve en la figura. Se deja ir el sistema, que inicialmen te está en
reposo, y observamos que se ha desplazado 10 m durante los primeros 4 s. Calcula:
a.
La aceleración del sistema y el coeficiente de rozamiento dinámico entre M
3y la superficie horizontal.
b.
La tensión de la cuerda.
c.
La fuerza normal que la superficie inferior (suelo) de M
2hace sobre M
1.
Resultado:
1,25 m/s
2
= 0,225
350 N
87,5 N
a.
Calcula la fuerza F con la que hemos de empujar el conjunto para que la masa pequeña no caiga.
