Fisica 4º Semana Cs.doc0

BIOLOGA

Fsica

SEMANA 4ESTTICA1. Cul es la grfica que mejor representa el diagrama de cuerpo libre de la barra homognea en equilibrio, mostrada en la figura?

RESOLUCIN

RPTA.: E2. En el sistema que se muestra en la figura, el cuerpo de masa m = 0,5 kg est sobre el plato de una balanza, en esta situacin la balanza indica 0,2 kg. Cul es la masa del bloque P (en kg) si el sistema se encuentra en equilibrio?

RESOLUCIN

D.C.L de la masa m

Para el equilibrio se cumple que:

m = 0,6 kg.

RPTA.: B3. Los bloques A y B se encuentran en equilibrio en la forma mostrada en la figura. Halle la relacin de sus masas, si las poleas son ingrvidas.

RESOLUCIN

D. C. L para c/u de los bloques

Aplicando equilibrio de fuerzas

((F = 0) se cumple que:

Para 2T =

Para T =

Luego:

RPTA.: D4. Si las esferas idnticas de masa m = 27 kg se mantienen en equilibrio en la posicin mostrada en la figura. Calcule la deformacin que experimenta el resorte de constante de rigidez k = 1800N/m que se encuentra en posicin vertical.

(g = 10 m/s2)

RESOLUCIN

Para el equilibrio se cumple:

1800x = 540

(x = 0,3 m = 30 cmRPTA.: C5. Un cable flexible y homogneo, de masa M y 13 m de longitud, se encuentra en equilibrio en la posicin mostrada en la figura. Si no hay rozamiento, calcule la longitud x (en metros).

RESOLUCIN

D.C.L. del cable

Para que el cable permanezca en equilibrio ((F = 0) se cumple que:

65 ( 5x = 8x

13x = 65

( x = 5m

RPTA.: B6. Un joven de masa m = 60 kg se encuentra sujeto de una cuerda inextensible de 5 m de longitud, a travs de una argolla lisa, tal como se muestra en la figura. Si las paredes estn separadas 4 m entre si, halle la magnitud de la tensin en la cuerda.

(g = 10 m/s2)

RESOLUCIN

D.C.L. de la argolla

TCos(=TCos ( ( = (

TSen(+TSen=600

2TSen( = 600 N ( TSen( = 300NDonde:

T = 500N

RPTA.: E7. Calcule la magnitud de las tensiones (en N) en las cuerdas A y B respectivamente, si el bloque de masa m = 6 kg se encuentra en equilibrio, en la figura mostrada.(g = 10 m/s2)

RESOLUCIN

D.C.L. nodo O

Mtodo del tringulo

Por ser un tringulo notable37 ( 53 se cumple que: TA = 4k; TB = 3k; w = 60 N = 5 k

Donde:

Luego:

RPTA.: B8. Si el coeficiente de rozamiento esttico entre la superficie inclinada y la caja de masa M = 10 kg es ( = 0,1. En qu intervalo de valores debe variar la magnitud de la fuerza (en N) para mantener la caja en equilibrio? es paralela al plano inclinado. (g = 10 m/s2)

RESOLUCIN1 caso: Cuando la caja trata de siderlizar hacia abajo (F es mnima)

(

2 caso: cuando la caja trata de siderlizar hacia arriba

(

RPTA.: D9. Mediante una fuerza horizontal , se lleva hacia arriba un bloque de 50N con velocidad constante sobre el plano inclinado que se muestra en la figura. Si el coeficiente de rozamiento cintico entre el plano y el bloque es 0,5. Determine la magnitud de dicha fuerza (g = 10 m/s2)

RESOLUCIN

Si el bloque lleva velocidad constante, se halla en equilibrio, luego:

Reemplazando N (fza. normal):

F = 275N

RPTA.: E10. En la figura se muestra una barra de masa m = (3 kg en posicin vertical y apoyada sobre una cua de masa M. Halle la magnitud de la fuerza F (en N) para mantener el sistema en equilibrio. Despreciar todo tipo de rozamiento.

(g = 10 m/s2)

RESOLUCIND.C.L. de la cua:

D.C.L. de la barra

NSen60= N

N=20

Luego

F= NCos60

RPTA.: B11. Calcular el momento resultante (en N.m) respecto del punto O en la barra homognea y horizontal de 3m de longitud y masa m = 5 kg, (g = 10 m/s2)..RESOLUCIN

RPTA.: E

12. Una barra homognea en posicin horizontal de masa m = 3 kg se encuentra en equilibrio, como se muestra en la figura. Hallar la magnitud de la diferencia de las fuerzas

RESOLUCIN

( Fy = 0

15+30=F

F=45 N(T=35 N(F ( T) = 10 NRPTA.: E13. El sistema mostrado en la figura est en equilibrio. Determine la magnitud de la fuerza de reaccin en el apoyo O sobre la varilla. El peso de las poleas y varilla se desprecia.

RESOLUCIN

Sobre la varilla se cumple:

R= F + 20 ............................(1)Hallamos F

Aplicando 2da. Cond. de equilibrio:

(

(20)(2)=F(4)

(F=10N

R=30N

RPTA.: C14. Para el sistema en equilibrio que se muestra en la figura, hallar la deformacin del resorte que est en posicin vertical. La constante elstica es K = 300 N/m. La masa de la esfera homognea y de las barras es m = 6 kg, (g = 10 m/s2)

RESOLUCIN

(F = 0

2R=60

R=15N

320x=75

RPTA.: C15. Calcule la magnitud de la fuerza de reaccin en la articulacin sobre la varilla en equilibrio y de peso despreciable. Desprecie el rozamiento. (g = 10 m/s2)

RESOLUCIN

RPTA.: D16. En la figura se muestra dos barras homogneas en equilibrio. Si la barra de masa M est a punto de deslizar sobre las superficies de contacto Halle el coeficiente de rozamiento esttico ( entre las barras.

RESOLUCIN

Para 2M

Para M

en

RPTA.: D17. Una barra homognea de masa m = 3kg se mantiene en la posicin que se muestra en la figura. Hallar la magnitud de la fuerza horizontal mnima F para mantener el equilibrio.

(g = 10 m/s2)

RESOLUCIN

N=30N

Hallamos N

30(1,5)=N(1)

N=45N

F + (0,4) (N)=N

F + (0,4)(30)=45

F + 12 =45

F=33 NRPTA.: D18. En la figura se muestra un cilindro homogneo de masa m = 6kg a punto de deslizar sobre la superficie horizontal. Hallar el coeficiente de rozamiento esttico y la magnitud de la tensin en la cuerda AB. (g = 10 m/s2)

RESOLUCIN

D.C.L. del cilindro

(;N = 90 N

50.R=fs . R

fr = 50=

40 N

50 N

T = 90N

RPTA.: C19. En la figura se muestra una viga homognea AB sobre un plano inclinado. Halle el coeficiente de rozamiento esttico entre la viga y el plano, si la viga est a punto de deslizar y girar sobre su extremo A

RESOLUCIN

(

RPTA.: D20. Para el sistema en equilibrio que se muestra en la figura, halle la magnitud de la fuerza de reaccin en el punto de apoyo O, si los pesos de los bloques A y B se diferencian en 15N y la barra de peso despreciable se mantiene horizontal.

RESOLUCIN

Para A

Para B

N

RPTA.: D EMBED Visio.Drawing.11

EMBED Visio.Drawing.11






























F

E)

D)

C)

B)

A)

.

30

P

m

Polea liso

A) 0,8

B) 0,6

C) 0,5

D) 0,3

E) 0,2

g

53

B

A

g

A) 3/5

B) 3/10C) 1/4D) 2/5E) 1/2

( = 0

( = 0

A) 10 cmB) 20 cmC) 30 cmD) 40 cmE) 50 cm

30

53

X

A) 2B) 5C) 8D) 7E) 6

A) 375 NB) 600 NC) 300 ND) 450 N E) 500 N

53

37

m

A

B

A) 40; 30B) 48; 36C) 36; 16D) 35; 50E) 60; 30

3u

M

EMBED Equation.3

A) 26 ( F ( 45B) 52 ( F ( 68C) 86 ( F ( 104D) 45 ( F ( 52E) 68 ( F ( 86

EMBED Equation.3

4u

EMBED Equation.3

A) 25NB) 5NC) 65ND) 105NE) 275N

53

F

m

30

A) 20B) 10C) 0D) 7,5E) 15

1m

2m

40N

20N

10N

g

O

A) +155 B) +75 C) -25

D)-155 E) -75

T

F

3m

2m

50N

A) 50 NB) 40 NC) 30 ND) 20 NE) 10 N

80N

2m

4m

O

EMBED Equation.3

A) 20 NB) 10 NC) 30 ND) 40 NE) 100 N

(

(

( = 30

A) 15cmB) 20cmC) 25cmD) 30cmE) 35cm

2 kg

74

(

(

liso

A) 40 NB) 42 NC) 36 ND) 24 NE) 20 N

2M

M

1m

4m

((

5(/2

A) 0,72

B) 0,82 C) 0,68

D) 0,52E) 0,40

F

3m

( = 0

(s = 0,4

1m

A) 45 NB) 12 NC) 33 ND) 57 NE) 51 N

F = 50N

A

B

37

A) 2/3; 45 NB) 3/4; 90 NC) 5/9; 90 ND) 5/6; 45 NE) 4/9; 50 N

M

A

B

16

A) 0,29B) 0,58C) 0,62D) 0,75E) 0,28

B

2m

1m

o

(

(

A

g

A) 2 N B) 6 N C) 5 N D) 3 N E) 9 N


SAN MARCOS 2013 CUESTIONARIO DESARROLLADO

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50

30

60N

T

0

N

fs

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0

F

x

y

_1248700234.vsdR=3

B

A

T

T

T

T

N

N

T=T

T

T

T

_1248686325.vsdG

F

N

30N

N

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53

T = 20 N

T = 20 N

R

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_1248685722.vsd2 m

F

20 N

R

0

20 N

20 N

40

40 N

80 N

4 m

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_1248685347.vsdF

T

2m

50 N

0

2,5 m

3m

30 N

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10 N

50 N

2m

1.5m

40N

1m

o

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50

F

x

N

V = cte

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N

60

NCos60

30

N

F

_1248683280.vsdx

y

N

80N

100

60N

_1248683284.vsd=8N

N

80N

100

60N

x

y

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53

60N

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N

270N

kx

270N

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T

2t

N

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P/2

T=P=mg

mg

N

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Mg

1m

2,5m

N

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Mg

y

x

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kx

30

15

15Sen30

15Sen30

15

30

_1243755529.vsd2TCos53

R

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