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Hoja de actividades de la lección: Movimiento de un cuerpo en un plano inclinado con rozamiento Matemáticas

En esta hoja de actividades, vamos a practicar cómo resolver problemas de una partícula que se mueve en un plano horizontal o inclinado con fricción.

P1:

Un cuerpo de 21 kg estaba situado en un plano horizontal. Una fuerza paralela al plano, de 144.06 N, actuaba sobre el cuerpo, causándole una aceleración de 4.9 m/s2. Determina el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano. Usa 𝑔=9.8/ms.

  • A12
  • B310
  • C25
  • D15

P2:

Usando la información que aparece en la siguiente figura, calcula el coeficiente de rozamiento cinético y expresa la respuesta redondeada a dos cifras decimales sabiendo que la masa del cuerpo es 28 kg y que la aceleración de la gravedad es 𝑔=9.8/ms.

P3:

Un coche de 3.6 toneladas de masa se movía a lo largo de una carretera horizontal recta a 18 km/h cuando se apagó el motor. Sabiendo que el coche recorrió 180 m más antes de pararse del todo, calcula el módulo de la resistencia al movimiento del coche.

P4:

Un cuerpo de 440 g de masa fue arrastrado a lo largo de un plano horizontal con coeficiente de rozamiento igual a 14 por la acción de una fuerza paralela al plano. Dado que la acción de esta fuerza resultó en una aceleración uniforme de 170 cm/s2 del cuerpo, halla el módulo de la fuerza. Usa la aceleración de la gravedad 𝑔=9.8/ms.

P5:

Un cuerpo de 12 kg de masa se encontraba en un plano horizontal con rozamiento. Estaba siendo arrastrado por una fuerza cuya línea de acción formaba un ángulo 𝜃 hacia arriba del plano, donde sen𝜃=35. Sabiendo que el cuerpo, partiendo del reposo, recorrió una distancia de 804 cm en 4 segundos y que el coeficiente de rozamiento era 34, calcula el módulo de la fuerza de arrastre. Usa la aceleración debida a la gravedad 𝑔=9.8/ms.

P6:

Una mula arrastraba un tronco a lo largo de un camino horizontal. La mula tiraba con una fuerza de 22 kgf, la cual actuaba en el tronco con un ángulo de 60 con respecto a la vertical. Dado que el tronco se movía con velocidad constante, determina el módulo de la fuerza de rozamiento que actuaba en el bloque.

  • A22 kgf
  • B113 kgf
  • C1132 kgf
  • D11 kgf

P7:

En una fábrica, las cajas se transfieren de un área a otra a través de una rampa de 13 m de longitud y 12 m de altura. Una caja se coloca en reposo en la parte superior de la rampa y se deja deslizar libremente. Dado que el coeficiente de rozamiento entre la rampa y una caja es 0.27 , calcula, a dos cifras decimales, la velocidad de la caja al alcanzar la parte inferior de la rampa. Toma la aceleración debida a la gravedad como 𝑔=9.8/ms.

P8:

Un cuerpo de 74 kg de masa fue lanzado hacia arriba a 8.5 m/s a lo largo de la recta de mayor pendiente de un plano inclinado 30 con respecto a la horizontal. Sabiendo que la resistencia del plano a su movimiento era de 7.4 N, halla la distancia que el cuerpo recorrió hasta alcanzar el reposo. Usa 𝑔=9.8/ms.

P9:

Un cuerpo de masa 𝑚 kg se encontraba en un plano inclinado en un ángulo de 45 con la horizontal. Una fuerza de 3922 N de módulo estaba actuando sobre el cuerpo a lo largo de la línea de máxima pendiente hacia arriba en el plano. Como resultado, el cuerpo aceleró uniformemente a 𝑎 m/s2 hacia arriba en el plano. Si el módulo de la fuerza que actuaba sobre el cuerpo hubiera sido reducida a la mitad manteniendo su sentido original, el cuerpo habría descendido por el plano a 𝑎 m/s2. Sabiendo que la resistencia del plano al movimiento del cuerpo es de 382 N en ambos casos, halla los valores de 𝑚 y 𝑎, y redondea los resultados a dos cifras decimales. Usa 𝑔=9.8/ms.

  • A𝑚=60.00kg, 𝑎=3.21/ms
  • B𝑚=60.00kg, 𝑎=1.41/ms
  • C𝑚=40.00kg, 𝑎=3.21/ms
  • D𝑚=40.00kg, 𝑎=8.27/ms

P10:

Un cuerpo de 113 kg de masa está situado en un plano horizontal. El coeficiente de rozamiento estático entre el cuerpo y el plano es 33 y el coeficiente de rozamiento cinético es 37. Sobre el cuerpo actúa una fuerza cuya línea de acción forma un ángulo de 60 con la horizontal. La fuerza hace que el cuerpo esté a punto de moverse. Si el módulo de la fuerza aumentara desde 𝐹 hasta 𝐹, el cuerpo empezaría a moverse y a acelerar a 533 m/s2. Halla 𝐹 y 𝐹. Usa 𝑔=9.8/ms.

  • A𝐹=107.8N, 𝐹=141.68N
  • B𝐹=107.8N, 𝐹=12.32N
  • C𝐹=11N, 𝐹=12.32N
  • D𝐹=11N, 𝐹=141.68N

Esta lección incluye 36 preguntas adicionales y 402 variaciones de preguntas adicionales para suscriptores.

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