6.7: Ejercicios

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Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

Dibuja un diagrama de cuerpo libre para el paracaidista en el Ejercicio 5.8.4 del Capítulo 5.
¿Cuál es la magnitud de la fuerza de arrastre aéreo sobre el paracaidista, después de que alcanza velocidad terminal?

Ejercicio\(\PageIndex{2}\)

Se envía un libro deslizándose a lo largo de una mesa con una velocidad inicial de 2 m/s y se desliza 1.5 m antes de detenerse. ¿Cuál es el coeficiente de fricción cinética entre el libro y la mesa?

Ejercicio\(\PageIndex{3}\)

Se está tirando de un bloque de masa 4 kg que se une, a través de una cuerda de masa despreciable, a otro bloque, de masa 6 kg. El coeficiente de fricción cinética entre los bloques y la superficie sobre la que se deslizan es\(\mu_k\). Encuentras que cuando aplicas una fuerza de 20 N, todo se mueve a velocidad constante.

Dibuja un diagrama de cuerpo libre para cada uno de los dos bloques.
¿Cuál es el coeficiente de fricción cinética entre los bloques y la superficie?
¿Cuál es la tensión en la cuerda?

Ejercicio\(\PageIndex{4}\)

Una caja de masa de 2 kg está sentada encima de un trineo de masa de 5 kg, que descansa sobre una superficie sin fricción (hielo).

¿Cuál es la fuerza normal que ejerce la caja sobre el trineo? (Y por el trineo de nuevo en la caja.)
Si se tira del trineo con una fuerza de 35 N, ¿qué tan grande tiene que ser el coeficiente de fricción estática\(\mu_s\),, entre la caja y el trineo, para que la caja se mueva con el trineo? Dibuja diagramas de cuerpo libre para la caja y para el trineo bajo esta suposición (que se mueven juntos).
Supongamos que\(\mu_s\) es menor que el valor que obtuviste en la parte (b), por lo que la caja comienza a deslizarse hacia atrás (relativa al trineo). Si el coeficiente de fricción cinética\(\mu_k\) entre la caja y el trineo es de 0.15, cuál es la aceleración del trineo, y cuál es la aceleración de la caja, mientras se deslizan uno respecto al otro (entonces, antes de que la caja se caiga, y mientras sigues tirando con una fuerza 35-N )? Dibuja de nuevo los diagramas de cuerpo libre adecuados a esta situación.

Ejercicio\(\PageIndex{5}\)

Se pegan dos objetos juntos, uno con una masa de 10 kg y otro con una masa de 5 kg, utilizando un pegamento que se supone que puede proporcionar hasta 19 N de fuerza antes de que falle. Supongamos que luego tira del bloque de 10 kg con una fuerza de 30 N.

¿Cuál es la aceleración de todo el sistema?
¿Cuál es la fuerza que se ejerce sobre el bloque de 5 kg y de dónde viene? ¿Se sostiene el pegamento?
Ahora suponga que tira del bloque de 5 kg en su lugar con la misma fuerza. ¿El pegamento aguanta esta vez?

Ejercicio\(\PageIndex{6}\)

Dibuja un diagrama de cuerpo libre para una persona de 70 kg parada en un elevador con una mochila de 15 kg (¡no consideres la mochila una parte de la persona!) (a) si el elevador no se mueve, y (b) si el elevador está acelerando hacia abajo a 2 m/s ². En cada caso, ¿cuál es la magnitud de la fuerza normal que ejerce sobre la persona el piso?