Fuerzas y plano inclinado 10 C

En el laboratorio un grupo de estudiantes realiza el montaje que se observa a continuación, variando en cada oportunidad el ángulo (α) que forman los cables con la horizontal.

Teniendo en cuenta el procedimiento que siguieron los estudiantes la pregunta inicial que se plantearon fue:

• ¿Qué relación existe entre la masa del cuerpo y el ángulo α?

• ¿Cómo varían las tensiones de los cables con ángulo α ?

• ¿Cómo varía la masa del cuerpo con la variación de las tensiones?

• ¿Qué relación existe entre el ángulo α y la longitud de la cuerda?

La figura muestra una rampa muy lisa que se usa para subir paquetes pesados desde el suelo hasta una superficie horizontal que está a una altura h sobre el suelo (F es una fuerza constante)

Analice las siguientes afirmaciones:

(1) El paquete puede subir con velocidad constante o permanecer en reposo porque la resultante de las fuerzas que actúan sobre él pueden ser cero.

(2) El paquete puede subir con aceleración constante porque la resultante de las fuerzas que actúan sobre él puede ser una fuerza variable.

De las anteriores afirmaciones se puede decir que

• (1) y (2) son verdaderas

• (1) y (2) son falsas

• (1) es verdadera y (2) es falsa

• (1) es falsa y (2) es verdadera

La figura muestra una rampa muy lisa que se usa para subir paquetes pesados desde el suelo hasta una superficie horizontal que está a una altura h sobre el suelo (F es una fuerza constante)

El diagrama de cuerpo libre que mejor muestra todas las fuerzas que actúan sobre el paquete es

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Un bloque de hierro pende de dos cuerdas de igual tensión.

La expresión que permite hallar el peso (𝑚g) en términos de la Tensión (𝑇) y el ángulo 𝜃

• 2𝑇𝑠𝑖𝑛𝜃

• 2𝑇

• 1/2𝑇𝑐𝑜𝑠𝜃

• 𝑇𝑠𝑖𝑛𝜃

Un golfista golpea una pelota y esta rueda desde el punto X hasta el punto Z, hasta introducirse en el hoyo, como se muestra en la figura.

Durante el trayecto de la pelota, la fuerza normal ejercida por el campo sobre esta es mayor en el trayecto YZ, en comparación con el trayecto XY. El golfista se pregunta: “¿La fuerza de rozamiento ejercida por el campo sobre la bola es mayor en el trayecto XY o en el trayecto YZ?”. Él propone la hipótesis de que la fuerza de rozamiento es mayor en el trayecto XY. Al finalizar el partido de golf, él consulta en internet que la fuerza de rozamiento que actúa sobre un objeto, debido a una superficie, es proporcional a la fuerza normal ejercida por la superficie. ¿La hipótesis del golfista es compatible con el fenómeno y la información encontrada en internet?

• Sí, porque en el trayecto XY existe mayor inclinación y, por tanto, una fuerza normal mayor y una fuerza de rozamiento mayor.

• No, porque la fuerza normal es mayor en el trayecto YZ, y de acuerdo con la nueva información, a mayor fuerza normal mayor fuerza de rozamiento.

• Sí, porque la fuerza normal es mayor en el trayecto YZ, y de acuerdo con la nueva información, a mayor fuerza normal menor fuerza de rozamiento.

• No, porque la fuerza normal es menor en el trayecto XY, y de acuerdo con la nueva información, a menor fuerza normal mayor fuerza de rozamiento.

Un carro de masa M, se mueve sobre una superficie horizontal con velocidad constante V₁ en la dirección que ilustre la figura (1). En cierto instante un objeto de masa m que se mueve perpendicular a la superficie, cae en el interior del carro y continúan moviéndose los dos como se muestra en la figura (2). Si la fuerza de rozamiento (f_F= µN) entre la superficie de la carretera y el carro fuera nula.

La rapidez del carro después de que el objeto cae dentro de él

• disminuye porque la cantidad de masa que se desplaza horizontalmente aumenta.

• aumenta porque durante el choque el carro adquiere la velocidad del objeto que cae

• aumenta porque al caer el objeto le da un impulso adicional al carro

• no cambia debido a que la fuerza de fricción no se ve afectada

Un ascensor sube y desciende sostenido por un cable que es accionado por un motor eléctrico. La situación en la cual la fuerza de Tensión del cable es máxima, se presenta cuando

• sube con velocidad constante

• desciende con velocidad constante

• sube frenando

• desciende frenando

Aproximadamente, cuanto pesaría en Newtons la maleta de un estudiante mientras el ascensor sube con una aceleración de 5 m/s², si antes de subir al ascensor se registró que la masa de la maleta es de 5 Kg

• 10N

• 25N

• 55N

• 75N