Guía nº 7 de ejercicios resueltos de gravitación

Resolver los siguientes ejercicios

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Problema nº 1

Si el coeficiente de rozamiento entre los neumáticos de un automóvil y la carretera es 0,5, calcular la distancia más corta para poder detener el automóvil si éste viaja a una velocidad de 96,56 km/h.

• Respuesta: 73,34 m

Problema nº 2

Un cuerpo de 15 kg de masa reposa sobre un plano horizontal sin rozamiento y se le aplica una fuerza horizontal de 30 N.

a) ¿Qué aceleración se produce?

b) ¿Qué espacio recorrerá el cuerpo en 10 s?

c) ¿Cuál será su velocidad al cabo de 10 s?

• Respuesta:

a) 2 m/s²;

b) 100 m;

c) 20 m/s

Problema nº 3

Un satélite de comunicaciones de 200 kg de masa se encuentra en una órbita circular de 40.000 km de distancia alrededor de la Tierra (la masa de la Tierra es 5,97·10²⁴ kg). ¿Cuál es la fuerza gravitatoria sobre el satélite?

• Respuesta: 49,8 N

Problema nº 4

Un electrón (masa = 9·10⁻³¹ kg) sale del cátodo de una lámpara de radio partiendo del reposo y viaja en línea recta hasta el ánodo, que está a 0,01 m de distancia, y llega con una velocidad de 6·10⁶ m/s. Si la fuerza que lo acelera es constante (despreciar la fuerza gravitatoria sobre el electrón), calcular:

a) La fuerza de aceleración.

b) El tiempo que empleó en llegar al ánodo.

c) La aceleración.

• Respuesta:

a) 1,62·10⁻¹⁵ N;

b) 3,33·10⁻⁹ s;

c) 1,8·10¹⁵ m/s²

Problema nº 5

Expresar el peso en Buenos Aires (g = 9,79669 m/s²) de un cuerpo cuyo peso normal es de 5 kgf.

• Respuesta: P = 4,995 kgf

Problema nº 6

Sobre un vehículo de 3 ton colocado sobre un plano horizontal, actúan 5 hombres aplicando una fuerza de 40 kgf cada uno. Calcular:

a) La aceleración que recibe.

b) El espacio que recorre en 8 s.

• Respuesta:

a) a = 0,653 m/s²;

b) Δx = 20,9 m

Problema nº 7

Una fuerza actúa sobre un cuerpo que pesa 5 kgf, inicialmente, en reposo y le hace recorrer 80 m en 20 s. Hallar la fuerza en dinas y en kgf.

• Respuesta: F = 0,22 kgf = 2,16·10⁻⁵ dinas

Problema nº 8

Sobre un cuerpo actúa durante 18 segundos una fuerza de 10 kgf y le hace recorrer 450 m. ¿Cuál es el peso del cuerpo?

• Respuesta: P = 35,3 kgf

Problema nº 9

Un tren que marcha a 60 km/h se detiene en medio minuto. Admitiendo que la fuerza de frenaje es constante, calcular su valor sabiendo que el tren pesa 80 ton.

• Respuesta: Fᵣ = 4.540 kgf