Dinámica del Movimiento Circular con Rapidez Ángular Constante.

La aceleración centrípeta o aceleración normal afecta a un móvil siempre que éste realiza un movimiento circular, ya sea uniforme o acelerado. Se define como:

La fuerza centrípeta es la fuerza que produce en la partícula la aceleración centrípeta. Dada la masa del móvil, y basándose en la segunda ley de Newton  se puede calcular la fuerza centrípeta a la que está sometido el móvil mediante la siguiente relación:

Problema 01 (min 14:35)

La figura muestra un péndulo cónico, cuya partícula tiene una masa m=0.2Kg, unida a una cuerda de longitud L=80cm, la cual forma un ángulo de α=35° con la vertical. Calcular:
a) La rapidez de la partícula.
b) La rapidez angular y
c) El período.

Problema 02
La figura muestra dos masas M_A y M_B y ambas de 30 Kg, conectadas entre si, por un tornillo central y respectivamente por cuerdas 1 y 2 de 1.8m de longitud cada una. El sistema se pone a girar alrededor del tornillo, con una rapidez angular constante sobre una superficie horizontal sin fricción. Se sabe que la rapidez lineal de la masa M_B vale v_B=18 m/s. Considere las masas como partículas, y las cuerdas ideales. Calcular:
a) La rapidez angular del disco giratorio.
b) La rapidez lineal de la masa A.
c) La tensión de la cuerda 1
d) La tensión de la cuerda 2
e) Como cambian los incisos anteriores si entre la superficie de la mesa y de los cuerpos hay coeficiente de fricción estático igual a 0.2

Fuente de los vídeos y más información: 

http://www.youtube.com/user/IzquierdoCesar

Plano Inclinado - Dinamica - Problemas Resueltos

PLANO INCLINADO sube

Un objeto 100 kg se encuentra sobre un plano horizontal. Si tiramos de el con una fuerza de 300N y el coeficiente de rozamiento es 0,1. ¿con qué aceleracion se movera?. Haz un dibujo inclinado todas las fuerzas que actuan.

PLANO INCLINADO baja

DINAMICA PLANO HORIZONTAL

DINAMICA POLEA

DINAMICA PLANO INCLINADO CON POLEA

 

DINAMICA PLANO HORIZONTAL CON POLEA

Más problemas resueltos en:

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Referencia de los videos:

    http://www.youtube.com/user/

Dinamica Lineal - Problemas Resueltos

Problema 01

Un objeto de 100 kg. se encuentra sobre un plano horizontal. Si tiramos de el con una fuerza de 300 N y el coeficiente de razonamiento es 0,1 ¿con qué aceleracion se moverá?. Haz un dibujo indicando todos las fuerzas que actua.
Solución:



Problema 02
Sobre un cuerpo de masa 30Kg, que se mueve inicialmente con una velocidad de 8 m/s, actua una fuerza constante de 24N en la direccion del movimiento. Supuesto que no hay razonamiento, calcula su velocidad al cabo de 15 segundos, si el sentido de la fuerza es:
a) El de la velocidad inicial
b) Contrario al de la velocidad inical
Solución:



Problema 03
Se ejercendos fuerzas de 25 y 50N, sobre un cuerpo de 5kg de masa, que descansa sobre un plano horizontal. El coeficiente de razamiento es 0,1. calcula la aceleracion que adquiere cuando:
a) Las dos fuerzas actuan en el mismo sentido
b) Las dos fuerzas actuan en  sentidos opuestos.
Solución:



Problema 04
Sobre un de 2500g. inicialmente en reposo, actua una fuerza de 20N, durante 4s, dejando de actuar en ese momento. Supuesto que no hay rozamiento.
a) ¿Qué velocidad tiene a los 4s?
b) ¿Qué velocidad tiene a los 10s. Explicalo
Solución:



Problema 05
Un objeto de 20 kg se encuentra sobre una superficie plana horizontal. La fueza de rozamiento es 15N.
a) Dibuja todas las fuerzas que actuan sobre el cuerpo
b) ¿Qué fuerza hay que aplicar para que adquiera una velocidad de 36km/h en 5s?
c) ¿Qué fuerza hay que aplicar, una vez que ha alcanzado la velocidad de 36 km/h, para que esa velocidad se mantenga constante?
Solución:



Problema 06
Un carrito de 40 kg se encuentra sobre una superficie plana horizontal. La fuerza de rozamiento es 15N.
a) ¿Con qué fuerza se le debe empujar para que adquiera una aceleracion de 0.8m/s²?
b) ¿Qué fuerza se le ha de aplicar para que siga con movimiento rectilineo y uniforme, una vez que ha alcanzado una velocidad de 2m/s?
c) ¿cuál sera la aceleracion si, cuando esta moviendose con una velocidad de 2m/s, se le empuja con una fuerza de 17N?
Solución:



Problema 07
Un cuerpo de masa 10kg va una velocidad de 20m/s por un plano horizontal sin rozamiento. Alos 10 segundos de estar moviendose, la superficie pasa a tener un coeficiente de rozamiento de 0,2.
a)Dibuja todas las fuerzas que actuan sobre el campo a partir de los 10 segundos.
b)¿Cuánto tiempo tardara en pararse?
c)¿Qué distancia habra recorrido en total?
Solución:



Problema 08
a)¿Qué fuerza hemos de  hacer para mantener en reposo, en la mano, un cuerpo de 10kg?
b) ¿y para subirlo con una aceleracion de 1m/s²?
c)¿Y para bajarlo con una aceleracion de 1m/s²?
Solución:



Problema 09
Un cuerpo de masa de 3kg se hace subir por la accion de una fuerza vertical de 50N. Calcula la aceleracion del movimiento. Y el espacio que recorre despues de cinco segundos. Si en ese instante cesa la fuerza, que espacio recorre desde ese instante  hasta que se para y vuelva a caer.
Solución:



Problema 10
Para subir un cuerpo de 10kg por un plano inclinado liso (sin rozamiento) que forma un angulo de 30º con la horizontal, se le aplica una fuerza de 130 N en la direccion de la maxima pendiente del plano. Dibuja todas las fuerzas que actuan sobre el cuerpo.
a) Halla la resiltante sobre cada uno de los ejes (perpendicular y paralelo al plano)
b) Calcula la aceleracion con la que sube por el plano
c)Calcula la velocidad que tiene cuando ha reocrrido 20m.
Solución:

Referencia de los videos:

    http://www.youtube.com/user/ojelcjm

24 Problemas Resueltos de Dinamica de la Particula - Fisica

dinamica_de_la_particula

Sol Dinamica de La Particula

Problemas Resueltos de Dinámica del Punto (rozamiento) - Física

Fuerza de Fricción Estática y Dinámica. (Explicación de la teoria)

Ideas para la resolución de problemas de dinámica. (Sistema de coordenadas, DCL Diagramas de cuerpo libre)

Problema.

Un bloque de masa m=3.1 Kg se jala a lo largo de un piso sin fricción, por medio de una cuerda que ejerce una fuerza de tensión de magnitud T=12N, con un ángulo theta=25° respecto a la horizontal, como se observa en la figura. a) Cual es la aceleración del bloque. b) Que tiempo le lleva en recorrer una distancia de 20cm y que rapidez lleva en este instante, si el bloque parte del reposo. c) A continuación la tensión de la cuerda se aumenta lentamente sin variar el ángulo ¿Cuál es le valor de la tensión en el instante que el bloque deja de tocar la mesa. d) Repita el problema si entre el bloque y la mesa existe fricción con un coeficiente cinético u_k=0.25

Solución:

La fuerza de Rozamiento ó de Fricción - Explicación teórica.



Problema.

Un bloque de 28.0 kg esta unido a una cubeta vacía de 1.35kg mediante una cuerda que pasa por una polea sin friccion. El coeficiente de friccion estatica entre la mesa y el bloque es de 0.450, y el coeficiente de friccion cinetica entre la mesa y el bloque es de 0.320. En la cubeta se agrega arena gradualmente, hasta que el sistema apenas comienza a movese. A) Calcule la masa de arena añadido a la cubeta. B) Calcule la aceleracion del sistema

Solución:


Problema.
La barra de 4 Kg está a punto de deslizar. Determine el coeficiente de rozamiento entre la barra y el piso, si el resorte está deformado 5cm. (K=200N/m)
Solución:



Problema. 

Un camión con una plataforma lleva una viga, la velocidad del camión es de 100km/h, el coeficiente de rozamiento estático entre la viga y la plataforma es u_e=0.5. Hallar el tiempo necesario para detener el camión se dentenga sin que la viga se desplace.

Solución:



 14 Problemas resueltos de Rozamiento - Dinámica del Punto - Fisica