Problemas de plano inclinado
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Este documento presenta seis problemas de física relacionados con planos inclinados. Cada problema describe una situación física e incluye las fuerzas, ángulos, masas y otros parámetros relevantes. Se pide calcular cantidades como aceleración, fuerza, velocidad y extensión de un muelle. Las soluciones proporcionadas contienen los cálculos numéricos requeridos para cada problema.
Problemas de plano inclinado
- 1. Colegio Ntra. Sra. de la Fuencisla · Segovia Problemas de plano inclinado 1. Un bloque que pesa 600 t debe ser subido resbalando por una rampa (ángulo de 30o con la horizontal) con coeficiente de rozamiento 0’007. Calcula la fuerza que se necesita para subirlo con velocidad constante. Sol: 𝟑 𝟎! 𝟑𝟔 · 𝟏𝟎!𝟓 𝐍 2. Un cuerpo de 2 kg de masa se encuentra sobre un plano inclinado 30o. El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano es 0’2. Halla: a. La aceleración con que desciende si lo dejamos libre. b. La fuerza que hay que ejercer sobre él para que descienda con velocidad constante. c. Repite los dos apartados anteriores despreciando el rozamiento. Sol: a) 𝐚 ≈ 𝟑! 𝟑 𝐦/𝐬 𝟐 b) 𝐅 = 𝟔! 𝟓 𝐍 c) 𝐚 ≈ 𝟒! 𝟗 𝐦/𝐬 𝟐 𝐅 = 𝟗! 𝟖 𝐍 3. Un cuerpo de 10 kg de masa se desliza bajando sobre un plano inclinado 30o sobre la horizontal. El plano tiene una longitud de 5 m y a continuación de él hay un plano horizontal. El coeficiente de rozamiento con el plano inclinado es de 0’25 y con el plano horizontal de 0’3. El cuerpo comienza a moverse desde la parte superior del plano inclinado. Determinar: a. La velocidad del cuerpo al llegar al final del plano inclinado. b. El espacio recorrido en el plano horizontal hasta que el cuerpo se para. Sol: a) 4’65 m/s b) 3’6 m 4. Sobre un plano inclinado 30o sobre el horizonte hay un cuerpo de 40 kg. Paralela al plano y hacia abajo, se le aplica una fuerza de 40 N. Si el coeficiente de rozamiento es 0,2 determina: a. Valor de la fuerza de rozamiento. b. Aceleración con que se mueve el cuerpo. c. Velocidad del cuerpo a los 10 s de iniciarse el movimiento. Sol: a) 67’9 N b) 4’2 m/s2 c) 42 m/s 5. Un cuerpo baja deslizándose por una montaña. La superficie de deslizamiento forma con la horizontal un ángulo de 30o. Se lanza desde la cumbre (h = 60 m) con una velocidad de 200 cm/s y llega al suelo con 0’5 m/s. ¿Cuánto vale el coeficiente de rozamiento del cuerpo con la superficie? Sol: 0’58 6. Colocamos una masa de 15 kg en un plano inclinado 𝜋/6 radianes y sujeta por un muelle (𝑘 = 300 𝑁/𝑚) como muestra la figura. Calcula cuánto se estira el muelle. Sol: 24’5 cm Camino de la Piedad, 8 -‐ C.P. 40002 -‐ Segovia -‐ Tlfns. 921 43 67 61 -‐ Fax: 921 44 34 47 www.maristassegovia.org | fuencisla@maristascompostela.org