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Ejercicios Segunda Ley de Newton

Total questions: 21

Worksheet time: 21mins

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1.

Una masa de 4 kg está bajo la acción de una fuerza resultante de (a) 4 N, (b) 8 N y (c) 12 N. ¿Cuáles son las aceleraciones resultantes?

a)

Las aceleraciones resultantes son 3 m/s2, 6 m/s2 y 9 m/s2 para 4 N, 8 N y 12 N respectivamente.

b)

Las aceleraciones resultantes son 1 m/s2, 2 m/s2 y 3 m/s2 para 4 N, 8 N y 12 N respectivamente.

c)

Las aceleraciones resultantes son 0.5 m/s2, 1 m/s2 y 1.5 m/s2 para 4 N, 8 N y 12 N respectivamente.

d)

Las aceleraciones resultantes son 2 m/s2, 4 m/s2 y 6 m/s2 para 4 N, 8 N y 12 N respectivamente.

2.

Una fuerza constante de 20 N actúa sobre una masa de (a) 2 kg, (b) 4 kg y (c) 6 kg. ¿Cuáles son las aceleraciones resultantes?

a)

Las aceleraciones resultantes son: (a) 15 m/s2, (b) 5 m/s2, (c) 3,33 m/s2

b)

Las aceleraciones resultantes son: (a) 10 m/s2, (b) 8 m/s2, (c) 3,33 m/s2

c)

Las aceleraciones resultantes son: (a) 10 m/s2, (b) 5 m/s2, (c) 4,5 m/s2

d)

Las aceleraciones resultantes son: (a) 10 m/s2, (b) 5 m/s2, (c) 3.33 m/s2

3.

¿Qué fuerza resultante debe actuar sobre un martillo de 4 kg para impartirle una aceleración de 6 m /s2?

a)
30 N
b)
12 N
c)
8 N
d)
24 N
4.

Un automóvil de 1000 kg avanza hacia el Norte a 100 km/h y frena hasta detenerse por completo en 50 m. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza requerida?

a)

La magnitud de la fuerza requerida es 7716 N y su dirección es hacia el Sur.

b)
La magnitud de la fuerza requerida es 1500 N y su dirección es hacia el Oeste.
c)

La magnitud de la fuerza requerida es 3080 N y su dirección es hacia el Norte.

d)
La magnitud de la fuerza requerida es 5000 N y su dirección es hacia el Este.
5.

Una mujer pesa 800 N en la Tierra. Cuando camina en la Luna, su peso es de sólo 133 N. ¿Cuál es la aceleración debida a la gravedad en la Luna y cuál es la masa de la mujer en ese satélite? ¿Y en la Tierra?

a)

En la Luna: Aceleración = 1,2 m/s2, Masa = 25 kg. En la Tierra: Masa = 75 kg

b)

En la Luna: Aceleración = 0,8 m/s2, Masa = 30 kg. En la Tierra: Masa = 90 kg

c)

En la Luna: Aceleración = 2,5 m/s2, Masa = 15 kg. En la Tierra: Masa = 70 kg

d)

En la Luna: Aceleración = 1,6 m/s2, Masa = 21 kg. En la Tierra: Masa = 81 kg

6.

¿Cuál es el peso de un astronauta de 70 kg en la superficie de la Tierra? Compare la fuerza resultante necesaria para impartirle una aceleración de 4 m/s2 en la Tierra y la fuerza resultante que se requiere para impartirle la misma aceleración en el espacio, donde la gravedad es insignificante.

a)

Peso en la Tierra 686,7 N en la Tierra, Fuerza 0 N en el espacio y Fuerza resultante 686,7 N

b)

Peso en la Tierra 700 N en la Tierra, Fuerza 280 N en el espacio y Fuerza resultante 980 N

c)

Peso en la Tierra 966,7 N en la espacio, Fuerza 280 N y Fuerza resultante 1246,7 N

d)

Peso en la Tierra 686.7 N en la Tierra, Fuerza 280 N en el espacio y

Fuerza resultante 966,7 N

7.

Calcule la masa y el peso de un cuerpo si una fuerza resultante de 16 N basta para impartirle una aceleración de 5 m/s2.

a)

La masa del cuerpo es de 4,8 kg y su peso es de 47,04 N.

b)

La masa del cuerpo es de 3,2 kg y su peso es de 31,392 N.

c)

La masa del cuerpo es de 5,6 kg y su peso es de 55,6 N.

d)

La masa del cuerpo es de 2,5 kg y su peso es de 24,5 N.

8.

¿Qué fuerza horizontal se requiere para jalar un trineo de 6 kg con una aceleración de 4 m/s2 cuando una fuerza de fricción de 20 N se opone al movimiento?

a)

20 N

b)

30 N

c)

40 N

d)

44 N

9.

Un ascensor de 800 kg se eleva verticalmente con una cuerda resistente. Calcule la aceleración del ascensor cuando la tensión en la cuerda es de (a) 9000 N, (b) 7840 N y (c) 2000 N.

a)

(a) 1,44 m/s2, (b) 9,8 m/s2, (c) 2,5 m/s2

b)

(a) 7848 m/s2, (b) -0,01 m/s2, (c) -7,31 m/s2

c)

(a) 1,44 m/s2, (b) -0,01 m/s2, (c) -7,31 m/s2

d)

(a) 1,44 m/s2, (b) 0,01 m/s2, (c) 7,31 m/s2

10.

Una masa desconocida desciende deslizándose por el plano inclinado a 30°. ¿Cuál es la aceleración si no existe fricción alguna?

a)

9.81 m/s2

b)

2.5 m/s2

c)

6.3 m/s2

d)

4.905 m/s2

11.

Suponga que µk= 0.2 en la figura Fig. 1. ¿Cuál es la aceleración? ¿Por qué no es necesario conocer la masa del bloque?

a)

Aceleración 3,924 m/s2; baja por el plano.

b)

Aceleración 3,20 m/s2; baja por el plano.

c)

Aceleración 3,924 m/s2; por el módulo del plano.

d)

Aceleración 3,924 m/s2; por el sentido del plano.

12.

Suponga una fricción cero en el sistema que muestra la figura 2 ¿Cuál es la aceleración del sistema? ¿Cuál es la tensión T en la cuerda de unión?

a)

a = 5 m/s2, T = 20 N

b)

a = 3 m/s2, T = 25 N

c)

a = 10 m/s2, T = 30 N

d)

a = 10 m/s2, T = 20 N

13.

¿Cuáles son la aceleración y la tensión del sistema en la cuerda de unión para la distribución que presenta la figura 3? Las superficies no tienen fricción.

a)

a = 58,86 m/s2

T = 23,54 N

b)

a = 5,886 m/s2

T = 23,54 N

c)

a = 5,886 m/s2

T = 2,354 N

d)

a = 5,886 N

T = 23,54 m/s2

14.

Se usa una disposición similar a la que presenta la figura 3, salvo que las masas son sustituidas ¿Cuál es la aceleración del sistema, si la masa suspendida es tres veces mayor que la masa colocada sobre la mesa y µk= 0,3?

a)

58,86 m/s2

b)

662 m/s2

c)

882,9 m/s2

d)
  • 5,886m/s2

15.

En un experimento de laboratorio, la aceleración de un carrito se mide por la separación de los puntos marcados a intervalos regulares en una cinta recubierta de parafina. Pesos cada vez más grandes son transferidos del carrito a un gancho colocado en el extremo de una cinta que pasa por una polea ligera sin fricción. De esta manera, la masa de todo el sistema se mantiene constante. En virtud de que el carrito se mueve sobre una pista neumática horizontal con fricción insignificante, la fuerza resultante es igual a las pesas colocadas en el extremo de la cinta. Así se han registrado los siguientes datos:

   Elabore una gráfica de peso contra aceleración.

a)

b)

c)

d)

16.

En un experimento de laboratorio, la aceleración de un carrito se mide por la separación de los puntos marcados a intervalos regulares en una cinta recubierta de parafina. Pesos cada vez más grandes son transferidos del carrito a un gancho colocado en el extremo de una cinta que pasa por una polea ligera sin fricción. De esta manera, la masa de todo el sistema se mantiene constante. En virtud de que el carrito se mueve sobre una pista neumática horizontal con fricción insignificante, la fuerza resultante es igual a las pesas colocadas en el extremo de la cinta. Así se han registrado los siguientes datos:

  ¿Cuál es el significado de la pendiente de esa curva? ¿Cuál es la masa del sistema?

a)

La pendiente es el cambio de la fuerza sobre el cambio en la aceleración, que es la masa del sistema. m = 1,42 kg

b)

La pendiente es el cambio de la masa sobre el cambio en la aceleración, que es la fuerza del sistema. m = 1,42 kg

c)

La pendiente es el cambio de la fuerza sobre el cambio en la masa, que es la aceleración del sistema. m = 1,42 kg

d)

La pendiente es el cambio de la fuerza sobre por la aceleración, que es la masa del sistema. m = 1,42 kg

17.

En experimento anterior, el estudiante coloca un peso constante de 4 N en el extremo libre de la cinta. ¿Qué sucede con la aceleración cuando la masa del sistema se incrementa?

a)

La aceleración decrece con el incremento de masa.

b)

La aceleración crece con el incremento de masa.

c)

La aceleración se mantiene constante con el incremento de masa.

d)

La aceleración decrece con el decrecimiento de la masa.

18.

Supongamos que las masas m1= 2 kg y m2 = 8 kg están unidas por una cuerda que pasa por una polea ligera sin fricción como indica la figura 4 1. ¿Cuáles son la aceleración del sistema y la tensión en la cuerda?

a)

a = 5,88 m/s2

T = 31,4 N

b)

a = 6,086 m/s2

T = 29,79 N

c)

a = 6,086 m/s2

T = 31,4

d)

a = 5,88 m/s2

T = 29,79 N

19.

El sistema descrito en la figura 5 parte del reposo.

a. ¿Cuál es la aceleración si se supone una fricción de cero?

b. ¿Cuál es la aceleración y la tensión cuando el bloque de 10 kg desciende por el plano en presencia de fricción? µk = 0,2.

a)

A. a=2,69 m/s2

B. a = 1,31 m/s2

T = 15,72 N

b)

A. a=1,31 m/s2

B. a = 2,69 m/s2

T = 15,72 N

c)

A. a = 1,31 m/s2

B. a = 1,31 m/s2

T = 15,72 N

d)

A. a=2,69 m/s2

B. a = 1,31 m/s2

T = 16,64 N

20.

Una carga de 8 kg es acelerada hacia arriba por medio de una cuerda cuya resistencia de rotura es de 200 N. ¿Cuál es la aceleración máxima?

a)

10,2 m/s2

b)

15,2 m/s2

c)

20,2 m/s2

d)

25,2 m/s2

21.

Tres masas, m1= 10 kg, m2= 8 kg y m3= 6 kg, están unidas como indica la figura.6 sin tomar en cuenta la fricción, ¿cuál es la aceleración del sistema? ¿Cuáles son las tensiones en la cuerda de la izquierda y la cuerda de la derecha? ¿Sería igual la aceleración si la masa de en medio m2 fuera eliminada?

a)

a = 1,63 m/s2

Tiz = 81,75 N

Tder = 68,67 N

b)

a = 1,63 m/s2

Tiz = 81,75 N

Tder = 58,86 N

c)

a = 1,63 m/s2

Tiz = 98,1 N

Tder = 68,67 N

d)

a = 78,48 N

Tiz = 81,75 N

Tder = 68,67 N