2014Solucin Prctica 06: Primera ley de Newton

Fsica Departamento de Ciencias1. Hallar la medida del dinammetro.

TD.C.L

49N49N

Solucin

Aplicamos la primera condicin de equilibrio

La lectura del dinammetro ser la tensin.

2. Encontrar las componentes de la fuerza para el respectivo sistema de referencia.

SolucinDescomponemos la fuerza F respecto a los ejes x e y

3. El sistema mostrado en la figura est en equilibrio. Cunto medir el dinammetro, si sus unidades son los Newtons?

49N49ND.C.L Solucin

Realizamos el diagrama de fuerza para cada masa y para el dinammetro

49N49N

Tenemos dos fuerzas de igual magnitud pero sentido opuesto, matemticamente la lectura ser cero.

4. Hallar la fuerza F necesaria para mantener el sistema en equilibro, cuando la masa es 20 kg. Adems hallar cada una de las tensiones.

Solucin

Realizamos el diagrama de fuerza para la masa y poleaDiagrama de fuerzas para la masa m

196N

El cuerpo est en equilibrio:

Diagrama de fuerzas para la polea pequea

Las tensiones son iguales por ser la misma cuerda.

La polea est en equilibrio:

Por lo tanto

Diagrama de fuerzas para la polea Grande

Las tensiones son iguales por ser la misma cuerda

La polea est en equilibrio:

5. Un bloque de 20 kg de masa se encuentra sobre un plano inclinado de coeficiente de rozamiento esttico 0,45. Hallar el ngulo de inclinacin del plano, si el sistema esta esttico.

SolucinRealizamos un bosquejo del problema y su respectivo diagrama de fuerza.

Donde: Reaccin Normal: Fuerza de friccinmg: Peso del bloque

20Kg

mg

Aplicando la primera condicin de equilibrio, tenemos que:

Dividiendo (1) / (2) tenemos que :

6. Hallar la masa m1, si el sistema est en equilibrio. Adems el coeficiente de friccin es =0.45 para la superficie. (m2=20 kg)

Solucin

Realizamos el diagrama de fuerza para la masa y poleasDiagrama de fuerzas para la masa m2

196N

El cuerpo est en equilibrio:

Diagrama de fuerza para la polea

Es la misma tensin ya que es la misma cuerda y adems la polea tiene masa despreciable

Realizamos el diagrama de fuerza para la polea

El cuerpo est en equilibrio:

Diagrama de fuerzas para la masa m1

Aplicando la primera condicin de equilibrio, tenemos que:

7. El sistema mostrado en la figura. Hallar la fuerza resultante aplicada, para:1. F=20 N y =47.

D.C.L Solucin

Realizamos el diagrama de fuerza para el sistema y hallamos la fuerza resultante para cada eje.

La fuerza resultante:

8. Hallar el ngulo de inclinacin. Si m1 es el doble de m2 y adems el plano tiene un coeficiente de rozamiento de 0,5.

9. El objeto se encuentra en reposo, si tiene una masa de 60 kg y la superficie una coeficiente de friccin =0.7, hallar el ngulo de inclinacin.

D.C.L

Aplicamos la condicin de equilibrio al cuerpo.

Dividiendo las ecuacin (1 )/(2) tenemos que:

10. El objeto se encuentra en reposo. Halle la fuerza P, si tiene una el objeto tiene una masa de 5 kg y la superficie una coeficiente de friccin =0.6.

D.C.L

Aplicamos la condicin de equilibrio al cuerpo.

Reemplazando la ecuacin (1) en (2) tenemos que.

Factorizamos P

Despejamos P

11. NODOEl bloque A de la figura pesa 60.0 N. El coeficiente de friccin esttica entre el bloque y la superficie donde descansa es de 0.25. a) Calcule la fuerza de friccin ejercida sobre el bloque A. b) Determine el peso mximo para el bloque w con el cual el sistema permanecer en equilibrio.

D.C.L

Aplicamos la condicin de equilibrio al cuerpo A.

De la ecuacin (1) tenemos que:

Aplicamos la condicin de equilibrio en el nodo

La ecuacin (3) en (4)