Guía de Problemas N° 3: Dinámica.

Leyes de Newton

Problema 1: En el diagrama puntual mostrado en la figura, los módulos de las fuerzas

actuantes son F1 = 22 N, F2 = 18 N y F3 = 16 N.
Determine las componentes de cada una de las fuerzas.
Determine las componentes de la fuerza resultante.
Halle el módulo, dirección y sentido de la fuerza resultante.

Problema 2: Halle el módulo y la dirección de la fuerza resultante de los sistemas de fuerzas representados en los
siguientes diagramas puntuales

Problema 3: Un poste de teléfono se mantiene vertical mediante dos cables que se fijan al poste a una altura de 10 m
y al piso a una distancia de 7 m de la base del poste, en direcciones opuestas. Si la tensión de cada cable es de 500 N,
¿cuáles son las fuerzas vertical y horizontal que ejerce cada uno sobre el poste? ¿Qué otras fuerzas mantienen al poste
en equilibrio?
Problema 4: Al saltar de un avión, un acróbata aéreo cuyo peso es de 720 N, alcanza una velocidad esencialmente
constante. En esta situación hay dos fuerzas significativas que se ejercen sobre el saltador. a) ¿Cuáles son esas
fuerzas? b) ¿Cuáles son la dirección y el módulo de cada una de ellas?
Problema 5: Determine el módulo de la tensión en las cuerdas AC y BC si M tiene una masa de 40 kg.

Problema 6: Un trabajador empuja horizontalmente un cajón y experimenta una fuerza neta de 100 N. Si el cajón se
mueve con una aceleración de 0,75 m/s2, ¿cuál es su peso?
Problema 7: Un automóvil de 1800 kg es remolcado por otro automóvil mediante una cuerda horizontal. Si los
automóviles se aceleran con una aceleración de 1,55 m/s2, encuentre la tensión en la cuerda.
Problema 8: Si estuviéramos en otro planeta, definiríamos el peso de un objeto como la fuerza gravitatoria que el
planeta ejerce sobre dicho objeto. En Marte, la aceleración de un objeto en caída libre es de 3,8 m/s2. ¿Cuál es el peso
en Marte de una persona de 68 kg?
Problema 9: Una fuerza horizontal de 12 N actúa sobre un objeto que descansa sobre una superficie plana sin fricción
en la Luna, en donde el objeto tiene un peso de 98 N. Sabiendo que la aceleración de la gravedad en la Luna es
1,6 m/s2
a) ¿cuál es la aceleración del objeto?
b) ¿Cuál sería la aceleración del mismo objeto en una situación similar en la Tierra?
Problema 10: Dos automóviles de 1600 kg viajan a 90 km/h en un camino plano y recto y ambos se llevan con
aceleración constante al reposo. El primer auto lo hace en 5 s y el segundo tras recorrer 50 m. ¿Cuál es la magnitud y
el sentido de la fuerza de frenado para cada uno?
Problema 11: Un obrero empuja un carrito cargado, de modo que la fuerza resultante sobre el mismo es de 300 N.
Como consecuencia, el carrito adquiere una aceleración de 2,5 m/s2. Hallar la masa del carrito con carga. Si ahora se

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quita carga de modo que la masa se reduce a la tercera parte, y se duplica la fuerza resultante que actúa sobre el carro,
hallar la nueva aceleración del carrito.
Problema 12: Un bloque de 5 kg en reposo, recibe la acción de las fuerzas que se
ilustran en la figura cuyos módulos son F1 = 5,5 N y F2 = 3,5 N,
a) ¿Qué aceleración adquiere el bloque?
b) ¿Cuál es el valor de la fuerza que la superficie le ejerce al bloque?
Problema 13: Se tienen dos cuerpos en contacto sobre una mesa: m1 = 2 kg y m2 = 1 kg.
A uno de ellos se le aplica una fuerza 𝐹 de módulo 3 N como indica la figura.
a) Encuentre la aceleración de los bloques y la fuerza de contacto entre ellos.
b) Demuestre que si se aplica la misma fuerza F al bloque 2 en lugar de al bloque 1, la
fuerza de contacto no tiene el mismo valor que el obtenido en a). Explique por qué
sucede esto.
Problema 14: Indique la respuesta correcta:
a) En ausencia de una fuerza neta, un objeto estará siempre: i) en reposo, ii) en movimiento con velocidad constante,
iii) acelerado, iv) ninguno de éstos.
b) La 2° ley de Newton establece que la aceleración de un objeto sobre el que actúa una fuerza neta es: i)
inversamente proporcional a su masa, ii) cero, iii) directamente proporcional a su masa, iv) independiente de su masa.
c) La unidad de fuerza Newton es equivalente a: i) kg.m/s, ii) kg.m/s2, iii) kg.m2/s, iv) ninguno de éstos.
d) El par de fuerzas de la tercera ley de Newton: i) consiste en fuerzas que siempre son opuestas, pero algunas veces
no son iguales, ii) siempre se cancelan una a la otra cuando se aplica la segunda ley a un cuerpo, iii) siempre actúan
sobre el mismo cuerpo, iv) consisten en fuerzas que son idénticas tanto en magnitud como en dirección, pero actúan
sobre diferentes objetos.
Problema 15: El sistema de los dos bloques de la figura, cuyas masas son mA = 3 kg y mB = 2 kg
respectivamente, se está moviendo hacia arriba. Determinar el valor de la aceleración y la magnitud de la
fuerza que soporta la soga s1 cuando se tira de la soga s2 con una fuerza F como se indica en la figura.
Considerar los siguientes casos para el módulo de la fuerza (tenga en cuenta la gravedad):
a) F = 80 N; b) F = 50 N; c) F = 30 N; d) F = 0

Problema 16: Dos bloques cuyas masas son mA = 15 kg y mB = 5 kg

están sometidos a dos fuerzas cuyos módulos son FA = 220 N y
FB = 100 N como se indica en la figura.
a) Haga el diagrama de cuerpo libre de cada bloque.
b) Plantee las ecuaciones que surgen de aplicar la 2da ley de Newton
para cada bloque.
c) Encuentre la aceleración del sistema.
d) Halle la tensión en la soga.
Problema 17: Dos bloques cuyas masas son mA = 50 kg y mB desconocida son arrastrados por
una fuerza 𝐹 cuyo módulo es de 450 N, tal como se indica en la figura.
a) Encuentre el valor de la masa del bloque mB que le permita al sistema ascender con una
velocidad constante.
b) Halle el valor de la tensión en la cuerda que une ambos bloques. (Recuerde hacer el
diagrama de cuerpo libre de cada bloque y plantear las ecuaciones que surgen de aplicar la 2 da
ley de Newton para cada bloque.)
c) Analice las fuerzas que actúan sobre cada bloque en términos de la 3 ra ley de Newton, es decir indicando cuales
fuerzas forman pares interacción (acción-reacción). Considere a la Tierra como parte del sistema y tome al mismo en
equilibrio estático
Problema 18: En el sistema de la figura, que presenta rozamiento despreciable en las poleas y en el
plano, las masas de los cuerpos son m1 = 40 kg y m2 = 60 kg y la fuerza F es desconocida. Haga los
diagramas de cuerpo libre de cada cuerpo y determine:
a) La intensidad de la fuerza F necesaria para que el sistema se mueva con velocidad constante.
b) La tensión en la cuerda en este caso.
c) La intensidad de F' necesaria para que los cuerpos se aceleren a razón de 2 m/s2, y la tensión de
la cuerda en este caso.

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d) Si se deja de aplicar la fuerza, F ¿cuál es la tensión que soporta la cuerda, la aceleración y el sentido del
movimiento un instante después?
Problema 19: En el esquema de la figura, los bloques A de 60 kg y B de 40 kg se mueven en el sentido indicado,
vinculados por una cuerda de masa despreciable. Puede despreciarse también la masa
de la polea.
a) En las condiciones dadas, hallar la intensidad y sentido de la aceleración de los
bloques, y la tensión que soporta la cuerda.
b) Cuando el bloque B pasa por el punto C se corta la cuerda. Calcular la nueva
aceleración de cada uno.
c) Describir el movimiento de cada bloque, desde el instante inicial hasta que llegan al
piso. Esbozar los gráficos posición vs. tiempo.
Problema 20: Una persona, cuya masa es 70 kg, se encuentra parado en un ascensor. ¿Qué fuerza ejerce el piso sobre
la persona cuando el ascensor está: a) en reposo, b) moviéndose con una aceleración hacia arriba de 0,525 m/s 2, c)
moviéndose con una aceleración hacia debajo de 0,525 m/s 2, d) subiendo con velocidad uniforme, e) bajando con
velocidad uniforme, f) se rompen los cables del ascensor y cae libremente?
Problema 21: Cuando el sistema que muestra la figura es soltado desde el reposo, la aceleración observada para B es
3 m/s2 hacia abajo. Despreciando la masa de la polea determine:
a) La tensión en la cuerda.
b) La masa del bloque B.
c) Suponga ahora que el sistema de la figura es soltado cuando h = 1,4 m. Determine la
masa del bloque B sabiendo que cuando llega al piso lo hace con una velocidad de 3 m/s.
d) ¿Qué dificultad encuentra si intenta resolver (c) considerando que la velocidad final es 6
m/s ?
e) Si al sistema se lo suelta desde el reposo y se sabe que la masa de B es 30 kg, determine
cuanta distancia se recorre hasta alcanzar la velocidad de 2,5 m/s.
Problema 22: En el sistema de la figura pueden despreciarse las masas de la cuerda y la polea, así como el rozamiento
en la misma. Se lo deja libre, partiendo del reposo, con el bloque 1 a nivel del piso, el 2 a 4 m de altura. El bloque 2,
cuya masa es de 6 kg, tarda 2 s en llegar al piso. Con esa información:
a) Hallar la masa del bloque 1.
b) Hallar con qué velocidad llegó al piso el bloque 2.
c) Hallar la altura máxima sobre el piso que alcanzará la base del bloque 1.
d) Hallar la fuerza que soporta el techo.
e) Graficar la intensidad de la fuerza que soporta la cuerda, en función del tiempo,
hasta que el bloque 2 comienza a subir.
f) Graficar la aceleración del bloque 1 en función del tiempo, en el mismo intervalo.

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