Guía n° 8 de ejercicios de plano inclinado y resortes

Resolver los siguientes ejercicios

Problema n° 1

Un bloque de 5 kg de masa está sostenido por una cuerda que tira de él hacia arriba con una aceleración de 2 m/s²

a) ¿Cuál es la tensión de la cuerda?

b) Después de haberse puesto en movimiento el bloque, la tensión de la cuerda disminuye a 49 N. ¿Qué clase de movimiento tendrá entonces el bloque?

c) Si se afloja completamente la cuerda, se observa que el bloque asciende aún 2 m antes de detenerse. ¿Qué velocidad llevaba cuando se aflojó la cuerda?

• Ver resolución del problema n° 1 - TP08

Problema n° 2

Un cuerpo está suspendido de una balanza de resorte sujeta al techo de un elevador.

a) Si el elevador tiene una aceleración hacia arriba de 2,45 m/s² y la balanza indica 50 N, ¿cuál es le verdadero peso del cuerpo?

b) ¿En qué circunstancias indicará la balanza 30 N?

c) ¿Qué indicará la balanza si se rompe el cable del elevador?

• Respuesta: a) 40 N; b) 2,45 m/s²; c) 0 N

Problema n° 3

Una caja de 20 kg de masa descansa sobre la plataforma de un camión. El coeficiente de rozamiento entre la caja y el suelo es de 0,1. El camión inicia su marcha con una aceleración de 2 m/s². Si la caja se encuentra a 5 m del final del camión cuando éste arranca, determinar:

a) ¿Cuánto tiempo transcurrirá hasta que la caja salga despedida del camión por su parte trasera?

b) ¿Qué distancia recorrerá el camión en ese tiempo?

• Respuesta: a) 3,13 s; b) 9,8 m

Problema n° 4

Un tren de pasajeros consta de una locomotora y dos vagones. La masa de la locomotora es de 6.000 kg y la de cada vagón es de 2.000 kg. El tren sale de una estación con una aceleración de 0,5 m/s², determinar:

a) La tensión en el enganche entre la locomotora y el primer vagón.

b) La tensión en el enganche entre los vagones.

c) La fuerza horizontal total que ejercen las ruedas de la locomotora sobre el riel.

• Respuesta: a) 2.000 N; b) 1.000 N; c) 5.000 N

Problema n° 5

Un bloque descansa sobre un plano inclinado que forma un ángulo α con la horizontal. El coeficiente de rozamiento cinético es de 0,5 y el estático de 0,75. Calcular:

a) El valor de α para que el bloque comience a deslizarse.

b) La aceleración cuando el bloque comenzó a deslizarse.

c) El tiempo necesario para que el bloque se deslice 6,096 m por el plano inclinado.

• Respuesta: a) 36,9°; b) 1,95 m/s²; c) 2,5 s

Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina