Exámenes Bloque III.

a) ¿Qué diferencia hay entre un sistema de referencia inercial y un sistema de referencia no inercial?

d) Define impulso mecánico y momento lineal. Escribe la relación entre ambos conceptos y sus unidades en el S.I.

2. La fuerza necesaria para abrir una puerta es la sexta parte de su peso, aplicada perpendicularmente a dicha puerta en el tirador, situado en el centro de la misma. Si la puerta es de 0,90 m de ancho y tiene una masa de 60 kg, ¿cuánto valdrá la fuerza mínima necesaria para abrirla tirando perpendicularmente del extremo en lugar del centro?

3. Calcula la aceleración del sistema (indica el sentido del movimiento) y la tensión de la cuerda:

4. Un ascensor sufre una aceleración de 1,5 m / s², tanto al subir como al bajar. Si el ascensor tiene una masa de 800 kg y la carga máxima es de 400 kg ¿Qué tensión mínima deberá soportar el cable del ascensor sin que se rompa?

5. Se hace girar una honda de 60 cm en un plano vertical con una masa de 200 g en el extremo. Suponiendo que la velocidad de giro sea de 5 r.p.s., calcula la tensión de la honda en el punto más alto y en el punto más bajo.

a) ¿Qué dice el principio de relatividad de Galileo?¿Qué son las fuerzas de inercia?

b) ¿Qué diferencia hay entre el coeficiente de rozamiento estático y el dinámico? ¿En qué unidades del S.I. se expresa cada uno? ¿De qué depende la fuerza de rozamiento entre dos superficies?

c) Define impulso mecánico y momento lineal. Escribe la relación entre ambos conceptos y sus unidades en el S.I.

7. Una barra de cinco metros está apoyada en su punto medio, sobre el que puede girar libremente. Si se coloca una masa de 40 kg en uno de los extremos, ¿dónde se debe colocar otra masa de 60 kg para que el sistema no gire?

8. Calcula la aceleración del sistema (indica el sentido del movimiento) y la tensión de la cuerda. Véase el dibujo del problema 3 con estos datos: m₁= 40 kg m₂= 10 kg a = 40º m = 0,3

9. Un ascensor sufre una aceleración de 1,5 m / s², tanto al subir como al bajar. Si el ascensor tiene una masa de 1200 kg y la carga máxima es de 500 kg ¿Qué tensión mínima deberá soportar el cable del ascensor sin que se rompa?

10. Se hace girar una honda de 70 cm en un plano vertical con una masa de 500 g en el extremo. Suponiendo que la velocidad de giro sea de 6 r.p.s., calcula la tensión de la honda en el punto más alto y en el punto más bajo.

Si F = 50 N, ¿dónde se debe situar otra fuerza para que el sistema no gire? Dibuja la dirección y sentido. Calcula su situación y módulo.

13. Calcula la aceleración del sistema si la masa sobre la superficie horizontal tiene una masa de 20 kg

14. Un cable de acero resiste una carga máxima de 5000 N. ¿Cuál será la aceleración máxima con que se puede elevar una masa de 400 kg colgada de este cable antes de que se rompa?

c) Observa el gráfico. ¿En qué caso estará en equilibrio, con el c.d.g. en 1 ó en 2? ¿Por qué?

16. Dos fuerzas paralelas de sentido contrario y módulos 7 y 15 N, respectivamente, están aplicadas en los extremos de una barra de 1,5 m de longitud. Calcular las características de la fuerza resultante.

18. Se hace girar una honda de 75 cm en un plano vertical con una masa de 200 g en el extremo. Suponiendo que la velocidad de giro sea de 15 m/s, calcular la tensión de la honda en el punto más alto y en el punto más bajo.

19. Un camión viaja con una velocidad

m/s, y choca con un vehículo que lleva una velocidad

m/s. Si m_camión = 7500 kg y m_vehículo = 1500 kg, ¿cuál será la velocidad (módulo y ángulo respecto a la horizontal) de los despojos de ambos si permanecen enganchados después del choque?

20. Determinar la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda que une ambas masas.

21. Calcula el coeficiente de rozamiento neumáticos-suelo para que un vehículo de 1,1 t tome una curva de radio de giro 100 m a 60 km/h sin salirse de la carretera.

22. Un objeto de 36 kg que se encuentra en reposo explota y se rompe en dos trozos. Uno forma un ángulo de 130° respecto a la horizontal ( 8 kg y v = - 5,14 i + 6,13 j m/s). Calcular la velocidad del segundo (módulo y ángulo con respecto a la horizontal). Dibuja el sistema.

a) ¿Qué relación existe entre el momento de una fuerza respecto a un punto y el equilibrio de los cuerpos?

24. Tenemos dos fuerzas paralelas del mismo sentido de valores 6 y 10 N, respectivamente. ¿Qué fuerza debemos hacer para equilibrar el sistema? ¿Hacia dónde se dirigirá? Si la fuerza que debemos hacer para equilibrar el sistema se encuentra a 3 m de la mayor, ¿a qué distancia se encontrará de la pequeña?

26. Queremos subir un montacargas al completo (900 kg) con una aceleración de 2 m/s2. ¿Cuál debe ser la resistencia mínima del cable que lo sostiene para que suba el montacargas sin romperse? ¿Cuál será la tensión del cable al bajar el montacargas con la misma aceleración?

27. Dos objetos de masas m1 = 10 kg y m2 = 15 kg, chocan (v₁ = 4 i - 2 j m/s , v₂ = 5 i + 7 j m/s). Suponiendo que quedan unidos después del choque, calcula la velocidad del cuerpo que sale despedido (módulo, ángulo respecto a la horizontal). Representa el sistema antes y después del choque.

a) Coeficiente de rozamiento: Tipos, factores de que depende, unidades en cada sistema.

29. Tenemos una barra de 7 m sobre la que cuelgan dos pesos, uno en cada extremo: en un extremo uno de 12 N y en el otro un peso de 5 N. ¿Qué fuerza hay que realizar (módulo, dirección y sentido) y en qué posición debemos aplicarla para que el sistema esté en equilibrio?

31. Si el coeficiente de rozamiento neumáticos-suelo es de 0,6. ¿Cuál es la velocidad máxima (km/h) con que puede tomarse una curva de 150 m de radio? Nota: No necesitas la masa del vehículo.

32. Calcula la velocidad (vector velocidad, módulo, dirección y sentido) que lleva un objeto que al explotar se rompe en dos trozos de masas m1 = 12 kg y m2 = 16 kg con velocidades respectivas de v₁ = 4 i - 2 j m/s y v₂ = 5 i + 7 j m/s.

34. Calcula la longitud que debe tener una barra que sostiene dos pesos para que se cumplan las siguientes condiciones:

36. Si el coeficiente de rozamiento neumáticos-suelo es de 0,7. ¿Cuál es la velocidad máxima (km/h) con que puede tomarse una curva de 175 m de radio sin peralte? Nota: No necesitas la masa del vehículo.

37. Calcula la velocidad (vector velocidad, módulo, dirección y sentido) que lleva un objeto que al explotar se rompe en dos trozos de masas m1 = 15 kg y m2 = 6 kg con velocidades respectivas de v₁ = -4 i - 2 j m/s y v₂ = 5 i + 7 j m/s.

a) ¿Qué es un par de fuerzas? ¿En qué unidades se expresa en el Sistema Internacional?

c) Tenemos un objeto situado sobre una mesa que se encuentra sobre una superficie horizontal. Dibuja el sistema, las fuerzas que actúan y señala cuáles son las parejas acción-reacción.

40. Sea un peso de masa 10 kg colgado de una cuerda. Calcular la tensión del hilo cuando el conjunto asciende o desciende con una aceleración de 6 m/s2.

41. Una pelota cuya masa es 200 g, se mueve perpendicularmente hacia una pared vertical con una velocidad de 25 m/s. Si la pelota choca elásticamente con la pared y rebota sin perder velocidad, calcular el impulso que recibe la pared durante el choque.

c) Demuestra que el coeficiente de rozamiento estático entre un objeto situado sobre una superficie horizontal y dicha superficie, es igual a la tangente del ángulo que debe inclinarse la citada superficie para que comience a moverse el objeto.

45. Un cable de acero resiste una carga máxima de 500 kg. ¿Cuál será la aceleración máxima con que se puede elevar un peso de 450 kg de masa, colgado de este cable, antes de que se rompa?

46. Un patinador de 70 kg está parado en el hielo y lanza una piedra de 3 kg en dirección horizontal con una velocidad de 8 m/s. Calcular la velocidad de retroceso del patinador. ¿La velocidad de retroceso sufrirá modificaciones si existe rozamiento? Razona la respuesta.

a) ¿Qué es un par de fuerzas? ¿En qué unidades se expresa en el Sistema Internacional?

50. Un cable de acero resiste una carga máxima de 800 kg. ¿Cuál será la aceleración máxima con que se puede elevar un peso de 550 kg de masa, colgado de este cable, antes de que se rompa?

51. Un patinador de 80 kg está parado en el hielo y lanza una piedra de 2 kg en dirección horizontal con una velocidad de 5m/s. Calcular la velocidad de retroceso del patinador. ¿La velocidad de retroceso sufrirá modificaciones si existe rozamiento? Razona la respuesta.

[1] Estas preguntas se han publicado para que el alumno/a se ejercite en los bloques estudiados. Los futuros controles pueden diferir de lo aquí expuesto.