Guía nº 8 de ejercicios de plano inclinado

Resolver los siguientes ejercicios

Problema nº 1

Un tren que lleva una velocidad de 72 km/h utiliza una fuerza para frenar que es 1/10 de su peso. Calcular el tiempo que le toma detenerse y el espacio que recorre durante el frenado.

• Respuesta: t = 20 s; e = 200 m

Problema nº 2

Calcular la aceleración que se le imprime a una masa de 200 g cuando se le aplica una fuerza F = 20 N como en la figura.

• Respuesta: a = 10 cm/s²

Problema nº 3

Con qué aceleración se eleva una masa de 500 g cuando se le aplica una fuerza vertical de 8 N.

• Respuesta: a = 6,2 m/s²

Problema nº 4

Calcular la aceleración del bloque de la figura y la reacción del vínculo si m = 2 kg, α = 30° y F = 3 kgf.

• Respuesta: a = 12,7 m/s²; N = 0,5 kgf

Problema nº 5

Calcular la aceleración del bloque de la figura y la reacción del vínculo si m = 2 kg, α = 30° y F = 3 kgf.

• Respuesta: a = 12,73 m/s²

Problema nº 6

Calcular con qué aceleración sube un elevador de 1.000 kg si la tensión en los 3 cables de los que está suspendido es de 340 kgf.

• Respuesta: a = 2 cm/s²

Problema nº 7

a) Un elevador de 2.500 kgf de peso, asciende con una aceleración a = 2 m/s², por acción de la fuerza de los 4 cables que lo sostienen. Calcular la fuerza de tensión en cada cable.

b) Calcular la tensión en cada cable si en vez de ascender, desciende con una aceleración a = 2 m/s².

• Respuesta:

a) T = 7.375 N;

b) T = 4.875 N

Problema nº 8

Un ascensor pesa 200 kgf y la persona que está adentro peso 80 kgf.

a) ¿Qué fuerza se necesita para que el sistema suba con una aceleración de 0,2 m/s²?

b) ¿Qué fuerza se necesita para que el sistema baje con una aceleración de 0,2 m/s²?

• Respuesta:

a) F = 2.800 N;

b) 2.688 N

Problema nº 9

Un bloque de masa m= 5 kg está suspendido de una cuerda sujeta a un elevador. Cuando el elevador sube con una aceleración constante a, la cuerda soporta una tensión T₁, y cuando el elevador baja con una aceleración a, la cuerda soporta una tensión T₂ = -40 N.

Calcular a y T₁.

• Respuesta: a = 4 m/s²; T = 69 N

Problema nº 10

Calcular para el sistema de la figura, la aceleración y la tensión en la cuerda, si m₁ = 20 kg y m₂ = 30 kg.

• Respuesta: a = 1,96 m/s²; T = 235,2 N

Bibliografía:

"Física". Hernán Miguel y Marcelo C. Cánepa. 1983. Argentina.

Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina