![UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRIDUn esquema general de esta equivalencia puede encontrarse en la siguiente figura. Figura 1 Esquema general brazo humano-robot [11] Generalmente, un](https://static.fdocuments.ec/doc/165x107/5ebe48583ab23400ab5de6ac/universidad-carlos-iii-de-madrid-un-esquema-general-de-esta-equivalencia-puede-encontrarse.jpg)
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Profesora: Karina Ávalos V. www.Kavalos.cl Segundo Semestre 2019 Universidad de La Serena Departamento Física y Astronomía Guía 2:Cinemática Carrera: Kinesiología 1 Guía 3: Dinámica I. Desarrolle en forma ordenada los siguiente ejercicios en cada uno de ellos; debe escribir los datos, las ecuaciones, el diagrama de cuerpo libre y finalmente el desarrollo y respuesta. 1. Dos personas sostienen un bloque de peso P !" = 50[ N ] , por medio de dos cuerdas, cada una de las cuales forma el ángulo θ = 35 ! con la dirección vertical, como se muestra en la figura. Las fuerzas que aplican las personas tienen igual magnitud tal que 1 2 F F F = = . Determinar la magnitud F de la fuerza que está ejerciendo cada persona. 2. Para arrastrar un bloque de 75[ kg ] de masa por el suelo con velocidad constante se requiere empujarlo horizontalmente con una fuerza de 250[ N ] . Considerando que los coeficientes de fricción cinético y estático entre el suelo y el bloque son iguales, determinar: a) la fuerza de fricción entre las superficies en contacto; b) la fuerza horizontal que habría que aplicarse al bloque para que su aceleración fuera de 2[ m / s 2 ] ; y c) el coeficiente de fricción entre ambas superficies. ,
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Guía 2:Cinemática Carrera: Kinesiología
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Guía 3: Dinámica
I. Desarrolle en forma ordenada los siguiente ejercicios en cada uno de ellos; debe escribir los datos, las ecuaciones, el diagrama de cuerpo libre y finalmente el desarrollo y respuesta.
1. Dos personas sostienen un bloque de peso P!"= 50[N ] , por medio de dos cuerdas, cada
una de las cuales forma el ángulo θ = 35! con la dirección vertical, como se muestra en la
figura. Las fuerzas que aplican las personas tienen igual magnitud tal que 1 2F F F= = .
Determinar la magnitud F de la fuerza que está ejerciendo cada persona.
2. Para arrastrar un bloque de 75[kg] de masa por el suelo con velocidad constante se
requiere empujarlo horizontalmente con una fuerza de 250[N ] . Considerando que los
coeficientes de fricción cinético y estático entre el suelo y el bloque son iguales, determinar:
a) la fuerza de fricción entre las superficies en contacto;
b) la fuerza horizontal que habría que aplicarse al bloque para que su aceleración fuera de
2[m / s2] ; y
c) el coeficiente de fricción entre ambas superficies.
,
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3. .Una persona está escribiendo una carta con la cabeza inclinada sobre el papel. La cabeza
pesa P = mg = 45[N ] y está sostenida por los músculos extensores del cuello y apoyada sobre
la articulación atlantooccipital, que ejerce una fuerza de contacto de magnitud Fc = 80[N ] , con
un ángulo de 60º respecto a la horizontal, como se muestra en la figura.Encontrarlafuerzade
magnitud mF delosmúsculosdelcuelloyelánguloqueforma mFr
conlahorizontal
4. El bloque cuya masa es 10( )m kg= cuelga en reposo. Las tensiones !T2 y
!T3 forman un
ángulo de 30ºθ = con el eje y+ , según se observa en la figura 1. Determinar la magnitud de
cada una de las tensiones 1T , 2T y 3T .
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5. Las partes anterior y posterior del músculo deltoides elevan el
brazo al ejercer las fuerzas: F1 = 60[N ] y F2 = 40[N ] que se
muestran en la figura. Determinar el módulo de la fuerza
resultante sobre el brazo y el ángulo que ésta forma con la
vertical.
6. La figura representa una de las partes de un aparato de tracción
de Russell para fijación femoral. Hallar la Tensión de cada cable,
si el peso que actúa sobre la pierna es de 150 N y se sabe que
el dispositivo permanece en equilibrio
7. Determine la tensión de cada uno de los cables de un
dispositivo que sostener el peso de 100N. Si se sabe que el
dispositivo permanece en equilibrio
Determine la tensión de cada cable.
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8. Una fuerza F de magnitud 50 N arrastra dos cuerpos por una superficie horizontal de roce
despreciable. Las masas de los cuerpos R y S son, respectivamente, 6 kg y 4 kg. La magnitud
de la tensión T
i. 10N
ii. 20N
9. Un peso de P= 200 N esta suspendido, en equilibrio , por un sistema de cuerdas que se
muestra en la figura de este problema. ¿Cuáles son los valores de T1 y T2 indicadas en la
figura?
10. Un cuerpo de masa 8 kg se encuentra en reposo, una superficie horizontal sin roce.
El cuerpo está unido a otro, de 2 kg, por una cuerda de masa despreciable como se
muestra en la figura.
A partir de lo anterior, ¿Cuál es el módulo de la aceleración del cuerpo de 8 [kg] y la tensión
de la cuerda en el cuerpo de 2[kg]?
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11. Un bloque m=20 kg ,se encuentra sobre un plano inclinado 30 º sobre la
horizontal, el coeficiente de roce cinético es de 0,02 ¿Cuál es aceleración del bloque?
12. Un ambulancia de masa m se halla sobre un camino inclinado en un ángulo de 20°
como muestra. Determine la aceleración del vehículo suponiendo que no hay fricción.
13. Un estudiante de medicina mueve una caja de libros de anatomía tirando con
una fuerza de 90 N con un ángulo de 30°.La caja de libros tiene una masa de 20 kg
y el coeficiente de fricción cinético entre el fondo de la caja y el piso es de 0,5
.Calcule la aceleración de la caja.
14. Un bloque de 50[N] descansa sobre una superficie horizontal. Se requiere de
un tirón horizontal de 10 [N] para lograr que el bloque empiece a moverse .Después
que inicial el movimiento, basta una fuerza de 5 [N] para que el bloque siga
moviéndose con velocidad constante. Encuentre el coeficiente de fricción estática y
cinética.
15. Un disco de una maquina de rehabilitación se cae y luego se desliza por el piso
del hall del hospital con una velocidad de 20 [m/s] y se desliza por 120 [m] antes de
detenerse .Determine el coeficiente de cinético entre el disco y el piso.
16. Dos objetos están conectados por un cordel ligero que pasa por una polea sin
fricción, como muestra en la figura. El coeficiente de fricción cinético entre el objeto de 4
kg y la superficie es de 3.Determine la aceleración de ambos objetos y la tensión del
cordel.
7 kg
4 kg
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17. Dos cajas están conectadas mediante una cuerda que pasa por una polea. El
coeficiente de fricción cinética entre la caja A y la mesa es de 0.20. Si se desprecia la
masa de la cuerda y de la polea, así como cualquier fricción en el eje de la polea.
Encuentre la aceleración y la tensión del sistema.
18. Un bloque de 100N esta en reposo en un plano inclinado a 30°.Si µC= 0.1 ¿Qué
fuerza F dirigida paralela al plano y dirigida hacia arriba del plano hará que el bloque
se mueva (a) hacia arriba del plano (b) hacia abajo del plano.
19. Como se muestra en el diagrama, un bloque de
345 kg es elevado por un sistema de poleas. Si al
instante mostrado, el bloque tiene una aceleración
de 1.40 m/s2, y si la polea y el cable tienen masa
despreciable y sin fricción, ¿cuál debe ser el valor
de la fuerza F?
20. La figura muestra la forma del tendón del cuádriceps al
pasar por la rótula. Considerando que la tensión !T del
tendón es 1.4x103 N( ) , determinar (a) el módulo; y (b) la
dirección de la fuerza de contacto !Fc , ejercida por el
fémur sobre la rótula.
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RESPUESTAS
1. 𝐹 = 30.5 [𝑁]
2. (a) fest = fcin = 250(N )
(b) 400( )F N=
(c) 0.34est cinµ µ= =
3. (a) 46.8( )mF N=
(b) 31.6ºα = −
4. 1 98( )T N=
T2 = T3 = 56.6(N )
5. FR = 82.7[N ]
12.9ºβ =
6. T1=75[N]
T2=130[N]
7. Tc= 60.1[N] y T2= 60.1[N] 8. T= 20[N].
9. 283 [N ] y 200 [N]
10. a=2 ms-2 y T=16 N
11. 4,73 [m/s2]
12. a= 3.35 [m/s2]
13. a= 0.122 [m/s2].
14. µe= 0.2 y µc=0.1
15. µC= 0.170
16 a= 0.122 [m/s2]
T= 32.4 [N]
17. a= 1.4 [m/s2]
T= 17 [N]
18. 58.7 [N] y 41,3[N]
19. 1.45 x 10 3[N]
20. Fc = 1.46x103[N ]
(b) 21.5ºθ =
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BIBLIOGRAFÍA
1. J. D. Cutnell, K. W Johnson, Physics, Wiley, 7th edición, 2007.
2. D. Giaconli, Física General Editorial Prentice-Hall Hispanoamericana,2007
3. R. A. Serway, J. W. Jewett Jr., Física para Ciencias e Ingenierías, Thomson, 6th edición, 2005.
4. D. Halliday, R. Resnick, K. S. Krane, Física, 4th edición, 1994.
