EJERCICIOS DE FUERZA
1.-
Sobre un bloque de 800 Kg de masa actúa una aceleración de 0.25 m/s2.
Halle la fuerza aplicada.
2.- Un objeto de 1.2 TM acelera bajo la aplicación de una aceleración de 2.5 m/s2. Halle esta fuerza.
3.- La dina (gcm/s2) es la unidad de fuerza en el sistema CGS. Exprese una dina en Newtons.
4.- Sobre un auto de 1.1 TM actúa una fuerza de 660N, halle la aceleración que experimenta el bloque.
5.- Una fuerza de 2000 N actúa sobre un objeto de 2500 kg. Halle su aceleración.
6.- Una camioneta tiene una masa de 1.1 TM y lleva 5 personas de 70 kg de masa como promedio cada una. Si su aceleración experimentada es de 1.2 m/s2, halle la fuerza aplicada.
RESP: 1740 N
7.- Se aplica una fuerza de 5000 N sobre una camioneta de 1.3 TM que lleva 8 bultos. Si la aceleración aplicada es de 2 m/s2,halle la masa de cada bulto si todos tienen la misma masa.
RESP: 150 kg cada bulto
8.- Un camión de 3 TM lleva 10 cajas A de masa M y 5 cajas B de masa 3M. Si la aceleración aplicada es de 0.8 m/s2 y la fuerza experimentada es de 4000 N, halle las masas de las cajas A y B.
RESP: 80 kg la caja A y 240 kg la caja B
9.- Una camioneta tiene una masa de 1250 Kg y está cargada con 25 sacos de cemento de 50 Kg cada uno. Halle la fuerza que experimenta al acelerar la camioneta 0.4 m/s2
10.- Exprese una fuerza de 5880 kp en N.
11.- Una persona pesa 735 N. Halle su masa.
12.- Un auto de 1200 kg lleva 4 personas de 686 N de peso cada una. Si la fuerza aplicada es de 3000 N, halle la aceleración del auto.
RESP: 2.027 m/s2
13.- Exprese el peso de una persona de 70 kg de masa en Kp y en N.
14.- La masa de una persona es de 142 lb. Exprese su peso en Kp.
15.- Convierta 5 Kgf a N
NIVEL 2
2.- Un objeto de 1.2 TM acelera bajo la aplicación de una aceleración de 2.5 m/s2. Halle esta fuerza.
3.- La dina (gcm/s2) es la unidad de fuerza en el sistema CGS. Exprese una dina en Newtons.
4.- Sobre un auto de 1.1 TM actúa una fuerza de 660N, halle la aceleración que experimenta el bloque.
5.- Una fuerza de 2000 N actúa sobre un objeto de 2500 kg. Halle su aceleración.
6.- Una camioneta tiene una masa de 1.1 TM y lleva 5 personas de 70 kg de masa como promedio cada una. Si su aceleración experimentada es de 1.2 m/s2, halle la fuerza aplicada.
RESP: 1740 N
7.- Se aplica una fuerza de 5000 N sobre una camioneta de 1.3 TM que lleva 8 bultos. Si la aceleración aplicada es de 2 m/s2,halle la masa de cada bulto si todos tienen la misma masa.
RESP: 150 kg cada bulto
8.- Un camión de 3 TM lleva 10 cajas A de masa M y 5 cajas B de masa 3M. Si la aceleración aplicada es de 0.8 m/s2 y la fuerza experimentada es de 4000 N, halle las masas de las cajas A y B.
RESP: 80 kg la caja A y 240 kg la caja B
9.- Una camioneta tiene una masa de 1250 Kg y está cargada con 25 sacos de cemento de 50 Kg cada uno. Halle la fuerza que experimenta al acelerar la camioneta 0.4 m/s2
10.- Exprese una fuerza de 5880 kp en N.
11.- Una persona pesa 735 N. Halle su masa.
12.- Un auto de 1200 kg lleva 4 personas de 686 N de peso cada una. Si la fuerza aplicada es de 3000 N, halle la aceleración del auto.
RESP: 2.027 m/s2
13.- Exprese el peso de una persona de 70 kg de masa en Kp y en N.
14.- La masa de una persona es de 142 lb. Exprese su peso en Kp.
15.- Convierta 5 Kgf a N
NIVEL 2
1.-
La masa de un auto es de 1200 Kg. Si sobre él actúa una fuerza de 1440N durante
5s cuando viajaba a 15 m/s, halle la aceleración aplicada, la velocidad
adquirida y la distancia recorrida.
2.- La masa de un móvil es de 0.8 TM y sobre él se aplica una fuerza de 1000N cuando su velocidad es de 10 m/s durante 4 s, halle la aceleración aplicada, la velocidad
adquirida y la distancia recorrida.
RESP: 1.25 m/s2, 15 m/s, 50 m.
3.-
Después de acelerar durante 12s un avión en reposo al despegar adquiere una
velocidad de 342 km/h. Halle la medida de la pista si partió a 120m del borde
inicial y despegó a 240 m del borde final, si su masa es de 448 TM halle la
fuerza necesaria para despegar.
4.- A un objeto de 200Kg se aplica una fuerza que lo hace cambiar su velocidad
de 25m/s a 40 m/s luego de recorrer 1200 metros. Halle aceleración, fuerza
aplicada y tiempo de aplicación de la fuerza.
5.- Un auto bajo la aplicación de una fuerza de 4000N cambia su velocidad de 45 m/s a 81 m/s en 2.5 segundos. Halle la aceleración experimentada, masa del auto y distancia recorrida.
6.- Un móvil cambia su velocidad de 12 m/s a 30 m/s recorriendo 200 m. Halle aceleración y fuerza aplicada si su masa es de 50Kg.
7.- Un auto de 1000Kg viaja a 20m/s durante 1 min y luego acelera durante 15 s más debido a la aplicación de una fuerza de 2500N. Halle la distancia total recorrida y la velocidad final adquirida.
7.- Un auto de 1000Kg viaja a 20m/s durante 1 min y luego acelera durante 15 s más debido a la aplicación de una fuerza de 2500N. Halle la distancia total recorrida y la velocidad final adquirida.
8.- Una camioneta de 1200 kg de masa transporta cajas de 66 lb cada una. Si acelera desde el reposo bajo la acción de una fuerza de 3000N, ¿En qué tiempo alcanzará una velocidad de 72 km/h si parte vacía? ¿Si parte cargada con 10 paquetes? ¿Si parte cargada con 20 paquetes? ¿Qué distancia habrá recorrido en cada caso?
9.- A un auto de 3080 lb que se halla en el punto A (30 m, 130 m) de un plano cartesiano, se le aplica una fuerza de 1000N y llega al punto B (110 m, 280 m) luego de 10s. Bosqueje la situación, halle aceleración, velocidad inicial y final del auto.
10.- ¿Con qué velocidad alcanzaría otro auto al auto del problema 3 partiendo desde el reposo y desde el origen para llegar en el mismo momento a encontrarse con el primer auto en el punto B.
11.- A una camioneta de 1.2 TM que se halla en reposo se le aplica una fuerza de 3300N durante 10 segundos. Halle la distancia que recorre si: a) va descargada, b) va cargada con 10 bultos de 50Kg cada uno, c) va cargada con 25 bultos de 40Kg cada uno.
12.- Se mueve un objeto hacia el este aplicando dos cuerdas que ejercen una fuerza de 500 N cada una dirigidas hacia el sureste y hacia el noreste. Si el objeto acelera 1.2 m/s2, halle su masa.
13.- Tres fuerzas de 500 N dirigidas a 30°, 90° y 150° se aplican sobre un objeto de 100 kg de masa. Halle la aceleración que experimenta el objeto.
14.- Dos fuerzas de 400 N dirigidas a 30° y 120° se aplican sobre un objeto de masa M. Si la aceleración obtenida es de 0.25 m/s², halle la masa del objeto.
15.- Se aplica una fuerza de 4000 N sobre un objeto de 5000 kg y se mueve desde el reposo 200 m. Halle aceleración, velocidad adquirida y tiempo empleado.
11.- A una camioneta de 1.2 TM que se halla en reposo se le aplica una fuerza de 3300N durante 10 segundos. Halle la distancia que recorre si: a) va descargada, b) va cargada con 10 bultos de 50Kg cada uno, c) va cargada con 25 bultos de 40Kg cada uno.
12.- Se mueve un objeto hacia el este aplicando dos cuerdas que ejercen una fuerza de 500 N cada una dirigidas hacia el sureste y hacia el noreste. Si el objeto acelera 1.2 m/s2, halle su masa.
13.- Tres fuerzas de 500 N dirigidas a 30°, 90° y 150° se aplican sobre un objeto de 100 kg de masa. Halle la aceleración que experimenta el objeto.
14.- Dos fuerzas de 400 N dirigidas a 30° y 120° se aplican sobre un objeto de masa M. Si la aceleración obtenida es de 0.25 m/s², halle la masa del objeto.
15.- Se aplica una fuerza de 4000 N sobre un objeto de 5000 kg y se mueve desde el reposo 200 m. Halle aceleración, velocidad adquirida y tiempo empleado.
NIVEL 3
1.- Un objeto de masa M que va a 20 m/s lleva una aceleración A durante 3 s. A otro objeto de masa 2M que viaja a la misma velocidad se le aplica la misma aceleración durante 2 s. Halle la relación entre las fuerzas si las masas recorren la misma distancia.
2.- Al aplicar una fuerza de 2400N un móvil duplica su velocidad en 5 segundos recorriendo 72 metros. Halle la masa del móvil.
SUGERENCIA: Haga velocidad inicial Vo y velocidad final 2Vo.
Respuestas: Vo = 9.6 m/s, a= 1.92 m/s2 , masa = 1250 Kg.
3.- Se aplica una fuerza sobre un objeto de 1.2 TM y su velocidad se duplica en 4 s recorriendo 120 m. Inmediatamente se duplica la fuerza y ésta actúa durante 5 s más. Halle distancia total recorrida, velocidad adquirida y la fuerza aplicada en el segundo tramo.
SUGERENCIA: inicie con lo recomendado en el ejercicio 2.
RAZONE: Si la fuerza se duplica y la masa no varía, es obvio que la aceleración se duplicará. La velocidad inicial del segundo tramo es la velocidad final del primer tramo, así, usted conocería Vo, a, m y t.
RESPUESTA: distancia X = 445m, Vf = 90m/s, F = 12000N.
4.- Se aplica una fuerza sobre un objeto de 1.2 TM cargado con 10 bultos de 40 kg cada uno y su velocidad se duplica en 4 s recorriendo 200 m. Inmediatamente se duplica la fuerza y se eliminan 5 bultos actuando esta fuerza 5 s. Halle distancia total recorrida, velocidad adquirida y la fuerza aplicada en el segundo tramo.
SUGERENCIA: inicie con lo recomendado en el ejercicio 2.
RAZONE: La fuerza se duplica y la masa se reduce en 200 Kg. La velocidad inicial del segundo tramo es la velocidad final del primer tramo, así, usted conocería Vo, a, m y t. RESPUESTA: distancia X = 771.48m, Vf = 161.9m/s, F = 26666.66N.
2.- Al aplicar una fuerza de 2400N un móvil duplica su velocidad en 5 segundos recorriendo 72 metros. Halle la masa del móvil.
SUGERENCIA: Haga velocidad inicial Vo y velocidad final 2Vo.
Respuestas: Vo = 9.6 m/s, a= 1.92 m/s2 , masa = 1250 Kg.
3.- Se aplica una fuerza sobre un objeto de 1.2 TM y su velocidad se duplica en 4 s recorriendo 120 m. Inmediatamente se duplica la fuerza y ésta actúa durante 5 s más. Halle distancia total recorrida, velocidad adquirida y la fuerza aplicada en el segundo tramo.
SUGERENCIA: inicie con lo recomendado en el ejercicio 2.
RAZONE: Si la fuerza se duplica y la masa no varía, es obvio que la aceleración se duplicará. La velocidad inicial del segundo tramo es la velocidad final del primer tramo, así, usted conocería Vo, a, m y t.
RESPUESTA: distancia X = 445m, Vf = 90m/s, F = 12000N.
4.- Se aplica una fuerza sobre un objeto de 1.2 TM cargado con 10 bultos de 40 kg cada uno y su velocidad se duplica en 4 s recorriendo 200 m. Inmediatamente se duplica la fuerza y se eliminan 5 bultos actuando esta fuerza 5 s. Halle distancia total recorrida, velocidad adquirida y la fuerza aplicada en el segundo tramo.
SUGERENCIA: inicie con lo recomendado en el ejercicio 2.
RAZONE: La fuerza se duplica y la masa se reduce en 200 Kg. La velocidad inicial del segundo tramo es la velocidad final del primer tramo, así, usted conocería Vo, a, m y t. RESPUESTA: distancia X = 771.48m, Vf = 161.9m/s, F = 26666.66N.
1.- Un bloque de masa M se haya apoyado sobre una superficie horizontal, una superficie inclinada y una superficie vertical, tal como indica la figura. Haga un diagrama de cuerpo libre señalando todas las fuerzas que participan en cada caso.
2.- Un objeto de 50 kg es halado por una fuerza de 600 N que mantiene un ángulo de 20° con respecto a la horizontal, tal como indica el gráfico. Si no existe fuerza de fricción indique la aceleración que experimenta el objeto.
3.- Calcule la aceleración del objeto del problema 2 si la fuerza aplicada empuja al objeto y está dispuesta 20° con respecto a la horizontal, tal como indica el gráfico.
EJERCICIOS DE
TRABAJO Y ENERGÍA
SECCIÓN 1
1.- Un objeto de 0.6 TM
que se halla en reposo se acelera con aceleración uniforme y adquiere
una velocidad de 10 m/s luego de recorrer 20 metros. Halle la fuerza
aplicada y el trabajo desarrollado.
Resp: 1500N, 30000J.
3.- El trabajo aplicado para mover un objeto de 500 kg y moverlo 200 metros es de 40000 Joules. Halle la aceleración obtenida.
4.- ¿Qué trabajo desarrolla una fuerza de 4500 N que hace mover a un objeto 200 metros?
5.- Un objeto de 400 kg cambia su velocidad de 15 m/s a 33 m/s en 12 segundos. Halle la aceleración obtenida, la fuerza aplicada, la distancia recorrida y el trabajo realizado.
Resp: 1500N, 30000J.
2.- A un objeto de 500 kg se aplica una fuerza de 1200N y
partiendo del reposo adquiere una velocidad de 20 m/s. Halle la
aceleración aplicada, tiempo empleado, distancia recorrida y trabajo
realizado.
Resp: 2.4 m/s², 8.33s, 83.33 m, 100000J.3.- El trabajo aplicado para mover un objeto de 500 kg y moverlo 200 metros es de 40000 Joules. Halle la aceleración obtenida.
4.- ¿Qué trabajo desarrolla una fuerza de 4500 N que hace mover a un objeto 200 metros?
5.- Un objeto de 400 kg cambia su velocidad de 15 m/s a 33 m/s en 12 segundos. Halle la aceleración obtenida, la fuerza aplicada, la distancia recorrida y el trabajo realizado.
RESP: 1.5 m/s2, 600 N, 288 m, 172800 J
6.- Un objeto de 200 kg que viaja a 72 km/h frena hasta detenerse luego de 5 segundos. Halle la fuerza retardatríz aplicada y el trabajo realizado.
6.- Un objeto de 200 kg que viaja a 72 km/h frena hasta detenerse luego de 5 segundos. Halle la fuerza retardatríz aplicada y el trabajo realizado.
7.- Un auto de 1200 kg que viaja a 30 km/h y en 6 s triplica su velocidad. Halle: aceleración, distancia recorrida, fuerza aplicada y trabajo realizado.
8.-
Se aplica una fuerza de 4200 N en un móvil de 2500 kg de masa. Su
velocidad cambia de 45 km/h a 90 km/h. Halle el trabajo realizado.
9.- Se necesita un trabajo de 45000 J para acelerar un móvil a 2.4 m/s² durante 5 s haciéndolo salir del reposo. Halle la masa del móvil.
10.- Una camioneta de 1.25 TM lleva 15 cajas de 24 kg cada una. Su velocidad es de 63 km/h, acelera y en 6 s recorre 180 m. Halle el trabajo realizado.
11.- Se aplica una fuerza de 2400 N y en 10 s un móvil que viaja a 55 mi/h desarrolla un trabajo de 600000 J. Halle la masa del móvil.
12.- Se desarrolla un trabajo de 45000 J al mover un objeto de 500 g una distancia de 300 m. Halle la aceleración experimentada.
13.- Un objeto de 400 Kg se halla a 200 metros de altura estático. Halle su Ep.
Resp: 220000 J, 611111.11 J
23.- El
trabajo desarrollado para mover un objeto de 250 kg que va inicialmente
a 20 m/s es de 120000J. Halle la velocidad adquirida.
Resp: 36.88 m/s
9.- Se necesita un trabajo de 45000 J para acelerar un móvil a 2.4 m/s² durante 5 s haciéndolo salir del reposo. Halle la masa del móvil.
10.- Una camioneta de 1.25 TM lleva 15 cajas de 24 kg cada una. Su velocidad es de 63 km/h, acelera y en 6 s recorre 180 m. Halle el trabajo realizado.
11.- Se aplica una fuerza de 2400 N y en 10 s un móvil que viaja a 55 mi/h desarrolla un trabajo de 600000 J. Halle la masa del móvil.
12.- Se desarrolla un trabajo de 45000 J al mover un objeto de 500 g una distancia de 300 m. Halle la aceleración experimentada.
13.- Un objeto de 400 Kg se halla a 200 metros de altura estático. Halle su Ep.
14.- Un objeto de 20 Kg posee una Ep de 49000J. Halle su altura.
15.- Un objeto de 220 lb viaja a 78 Km/h. Halle su Ek.
16.- La Ek de un objeto de 0.16 TM es de 98000J. Halle su velocidad
17.- Halle la energía cinética de un auto de 1.2 TM que viaja a 90 km/h.
18.- La energía cinética de un objeto de 400 kg es de 80000J. Si la velocidad se duplica, halle: Velocidad inicial y trabajo desarrollado.
Resp: 20 m/s, 240000 J. 19.-Un auto de 1100 kg cambia su velocidad de 72 km/h a 120 km/h. Halle la energía cinética inicial y la energía cinética final (Recuerde que la variación de la energía representa el trabajo desarrollado).
18.- La energía cinética de un objeto de 400 kg es de 80000J. Si la velocidad se duplica, halle: Velocidad inicial y trabajo desarrollado.
Resp: 20 m/s, 240000 J. 19.-Un auto de 1100 kg cambia su velocidad de 72 km/h a 120 km/h. Halle la energía cinética inicial y la energía cinética final (Recuerde que la variación de la energía representa el trabajo desarrollado).
20.-
Se aplica una fuerza de 2000N sobre un objeto de 1320 libras que se
halla detenido recorriendo 20 metros. halle aceleración, trabajo,
energía cinética final, velocidad final, tiempo
Resp: 3.33 m/s2, 40000J, 40000J, 11.547 m/s, 3.47s.
21.- Un auto de 1Tm cambia su velocidad de 36 km/h a 90 km/h aplicando una aceleración de 0.75 m/s². Halle el la energía cinética inicial y final, el trabajo realizado, tiempo empleado, aceleración, fuerza y distancia recorrida.
21.- Un auto de 1Tm cambia su velocidad de 36 km/h a 90 km/h aplicando una aceleración de 0.75 m/s². Halle el la energía cinética inicial y final, el trabajo realizado, tiempo empleado, aceleración, fuerza y distancia recorrida.
22.- Sobre un objeto se aplica una fuerza de 4000 N durante 5 s. El objeto lleva una velocidad inicial de 15 m/s y el trabajo realizado es de 800000 J. Halle: distancia recorrida, aceleración empleada, Masa del objeto, Velocidad final y energía cinética final.
Resp: 200 m, 10 m/s2, 400 kg, 65 m/s. 845000 J.
Resp: 36.88 m/s
24.-
Un móvil de 1800 Kg cambia su velocidad de 54 Km/h a 81 Km/h
recorriendo 175 m. Halle fuerza aplicada y trabajo realizado.
25.- Para mover un bloque de 400 Kg desde el reposo se realiza un trabajo de 40000 Joules y la aceleración desarrollada es de 0.5 m/s². Halle la distancia recorrida, el tiempo empleado y la velocidad adquirida.
25.- Para mover un bloque de 400 Kg desde el reposo se realiza un trabajo de 40000 Joules y la aceleración desarrollada es de 0.5 m/s². Halle la distancia recorrida, el tiempo empleado y la velocidad adquirida.
26.- Un móvil de 1050 lb varía su velocidad de 72 Km/h a 108 km/h en 8 s. Halle el trabajo realizado. RESP: 125000 J
27.- Sobre un bloque de 2310 lb que se halla en reposo se aplica una fuerza de 2000 N durante 10 s. Halle aceleración, distancia recorrida y trabajo realizado.
27.- Sobre un bloque de 2310 lb que se halla en reposo se aplica una fuerza de 2000 N durante 10 s. Halle aceleración, distancia recorrida y trabajo realizado.
28.-
Un auto de 2640 lb de masa cambia su energìa cinètica de 480000J a
600000J al recorrer 20 . Halle la velocidad inicial y final, el
trabajo realizado, la aceleraciòn aplicada y el tiempo empleado.
29.- ¿Con qué Ek viaja la tierra alrededor del sol si su masa es de 5.98X10²⁴ Kg. Resp: 2.67X10³³ J.
30.-
Un auto de 1200 kg viaja a 45 km/h y en 14 s su energía
cinética es de 540000J. Halle energía cinética inicial, velocidad
final, trabajo realizado, aceleración, fuerza empleada y distancia recorrida.
Resp: 93750J, 30 m/s, 446250J. 1.25 m/s2, 1500N, 297.5 m
31.-
Se aplica una fuerza de 2000N sobre un objeto de 1600Kg durante 4
s y desarrolla un trabajo de 60000J. Halle aceleración, distancia recorrida, velocidad inicial y final.
Resp: 1.25 m/s2, 30 m, 5 m/s, 10 m/s.
32.- Una camioneta de 1.25 TM lleva 25 bultos de 30 kg cada uno y viaja a una velocidad de 72 km/h. Halle su energía cinética cuando va descargada y cuando va cargada.
33.-
Una fuerza de 2500N se aplica a un cuerpo de 1.6 TM que está en
reposo 8 s. Halle la velocidad adquirida y el trabajo
realizado.
RESP: 45 km/h, 125KJ
RESP: 45 km/h, 125KJ
34.- Un cuerpo se haya suspendido a 25 m de altura y su Ep es de 4900 J. Halle su masa. RESP: 20 kg
35.- Un auto de 1200 kg al moverse lleva una Ek de 540000 J. Halle su velocidad. RESP: 30 m/s
36.- Un móvil de 1500 Kg cambia su velocidad de 54 Km/h a 90 Km/h
recorriendo 175 m. Halle fuerza aplicada y trabajo realizado.
37.- Para mover un bloque de 800 Kg desde el reposo se realiza un trabajo de 20000 Joules y la aceleración desarrollada es de 0.5 m/s². Halle la distancia recorrida, tiempo empleado y velocidad adquirida.
37.- Para mover un bloque de 800 Kg desde el reposo se realiza un trabajo de 20000 Joules y la aceleración desarrollada es de 0.5 m/s². Halle la distancia recorrida, tiempo empleado y velocidad adquirida.
38.- A
una camioneta de 1.6 TM que se halla en reposo se le aplica una fuerza
de 4000N durante 10 segundos. Halle la distancia que recorre si: a) va descargada, b) va cargada con 10 bultos de 50Kg cada uno. Halle el trabajo realizado para cada caso.
39.- Un cuerpo se halla suspendido a 200 pies de altura y su Ep es de 45000 J. Halle la masa del objeto.
40.- Un bus de 2.5 TM tiene una Ek de 45000 J. Halle su velocidad.