EjerciciosFyQ

[T] Segunda ley de Newton: aplicación a sistemas con movimiento rectilíneo (8621)

F_y_Q — 2026-03-26T04:56:05Z

En este vídeo te explico la consecuencia de aplicar una fuerza en la dirección del movimiento de un sistema y un algoritmo de cinco etapas para poder resolver cualquier tipo de problema de dinámica, explicado sobre los casos de un ascensor, un plano horizontal y un plano inclinado.
Vas a poner entender cómo representar tu sistema físico, las fuerzas presentes, cómo elegir un sistema de coordenadas que te permita descomponer las fuerzas fácilmente y qué aspectos geométricos y (…)

- 4 - Las Fuerzas y los Principios de la Dinámica / Dinámica, Segunda ley de Newton, Plano inclinado

[P(1026)] Tensión de un cable que sujeta un cuerpo que está sobre un plano inclinado (8383)

F_y_Q — 2025-02-05T05:08:56Z

Para ver el enunciado y la solución del problema resuelto en el vídeo clica en este enlace.

[P(509)] Aceleración de un sistema de cuerpos enlazados en planos inclinados, con rozamiento (8348)

F_y_Q — 2024-11-26T04:09:00Z

Para ver el enunciado y la solución del problema clica en este enlace.

- 5 - Dinámica Práctica / Dinámica, Fuerza rozamiento, Aceleración, Segunda ley de Newton, Plano inclinado, Cuerpos enlazados

[P(1363)] Aceleración con la que cae un cuerpo por un plano inclinado sin rozamiento (8157)

F_y_Q — 2024-03-19T06:13:08Z

Puedes ver el enunciado y la respuesta a la cuestión que se resuelve en el vídeo si haces clic en este enlace.

Tiempo que tarda en bajar un plano inclinado un objeto al aumentar el ángulo (7698)

F_y_Q — 2022-08-30T12:18:41Z

Un bloque desciende por un plano inclinado con velocidad constante, cuando el plano se inclina un ángulo de . ¿Cuánto tiempo tardará en descender de una altura h = 40 cm, cuando el plano se inclina un ángulo de ?

Con el primer ángulo puedes calcular el valor del coeficiente de rozamiento porque el bloque desciende con velocidad constante, es decir, sin aceleración. Si aplicas la segunda ley de la dinámica obtienes la ecuación:

Si aumentas el ángulo del plano ya no deslizará con velocidad constante y puedes calcular la aceleración con la que cae el bloque aplicando la ecuación anterior:

Sustituyes y calculas la aceleración:

La distancia que debe recorrer el bloque la obtienes aplicando la definición del seno:

Como desciende con un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado solo tienes que aplicar la expresión que relaciona la distancia con el tiempo:

Fuerza para que suban dos cuerpos unidos por un plano inclinado con rozamiento (7507)

F_y_Q — 2022-02-20T06:51:52Z

Dos bloques de 10.0 kg y 5.00 kg están unidos por una cuerda inextensible de masa despreciable y situados sobre un plano inclinado de . Si para ambos bloques, calcula:

a) La fuerza paralela al plano necesaria para que los bloques asciendan con velocidad constante.

b) La tensión que soporta la cuerda que los une.

Es muy indicado que hagas un esquema del sistema y tengas en cuenta todas las fuerzas que hay presentes en el mismo.

Si clicas en la miniatura podrás ver el esquema con más detalle.

En la cuerda que hay entre ambos cuerpos estarán las tensiones que provocan sobre ella y que tienen que ser iguales porque son fuerzas de acción y reacción.

a) Si los bloques tienen que ascender con velocidad constante quiere decir que lo harán sin aceleración, por lo tanto, la suma de todas las fuerzas presentes en la dirección del movimiento tienen que ser cero. Puedes considerar que hacia la derecha es positivo y hacia la izquierda es negativo:

Las componentes del peso las puedes escribir en función del ángulo de inclinación del plano a igual que las fuerzas de rozamiento:

Sustituyes y calculas:

b) La tensión la calculas aislando uno de los cuerpos. Si lo haces con el cuerpo 1 y tienes en cuenta las fuerzas sobre él y que la aceleración sigue siendo nula:

Sustituyes y calculas el valor de la tensión:

El signo menos indica que la tensión del cuerpo 1 apunta hacia abajo, como está representado en el segundo esquema.

Tiempo que tarda en descender un objeto un plano inclinado (7452)

F_y_Q — 2022-01-06T07:31:40Z

Si con el ángulo de desciende con velocidad constante quiere decir que la suma de las fuerzas es nula. Las fuerzas que actúan sobre el bloque son la componente y la fuerza de rozamiento. Puedes aplicar la segunda ley de la dinámica y calcular el coeficiente de rozamiento:

Cuando el ángulo aumenta hasta los sí que habrá aceleración y la puedes calcular aplicando la misma ecuación que antes:

La aceleración con la que desciende es:

Para saber el tiempo que tarda en descender es necesario que calcules la distancia que recorre sobre el plano desde los 40 cm de altura:

Si consideras que el bloque parte del reposo, el tiempo será:

Sustituyes y calculas:

Descarga el enunciado y la resolución del problema en formato EDICO si lo necesitas.

Aceleración angular de una esfera que rueda sin deslizar por un plano (7365)

F_y_Q — 2021-10-14T08:03:44Z

Una esfera homogénea de masa M y radio R rueda sin deslizar desde el reposo hacia abajo en un plano inclinado, como se muestra en la figura.

Halla:

a) La aceleración angular de la esfera.

b) El mínimo coeficiente de rozamiento para evitar el deslizamiento.

En primer lugar debes dibujar todas las fuerzas presentes en el esquema:

a) Aplicas las condiciones de traslación y rotación sobe la esfera que desciende. La traslación está relacionada con la aceleración del centro de masas y las fuerzas externas, mientras que la rotación lo está con el momento de inercia de la esfera y el momento de las fuerzas.

Condición de traslación.

Condición de rotación.

La aceleración angular la obtienes de la condición de rotación, teniendo en cuenta que el momento de inercia de una esfera homogénea es :

La fuerza de rozamiento la obtienes de la condición de traslación, en la dirección del Eje Y:

Sustituyes en la ecuación de la aceleración angular:

b) El coeficiente de rozamiento lo obtienes de la condición de traslación en el Eje X:

La condición para que la esfera ruede sin deslizar es:

Igualas las dos últimas ecuaciones y obtienes el valor del coeficiente de rozamiento:

Una vez que conoces el coeficiente de rozamiento puedes reescribir el valor de la aceleración angular en función de los datos de masa y radio de la esfera y ángulo del plano, que es la solución que debes dar al apartado a):

Fuerza aplicada sobre un cuerpo que sube un plano inclinado (6838)

F_y_Q — 2020-10-17T06:43:08Z

Un cuerpo de masa 5 kg parte del reposo en el punto más bajo de un plano inclinado y liso, que forma un ángulo de con la horizontal y tiene 490 cm de longitud. Alcanza el punto más elevado del plano en 10 s. Calcula:

a) La fuerza exterior paralela al plano ejercida sobre el bloque.

b) La fuerza normal.

Considera .

Con los datos de longitud del plano y tiempo que tarda en ascender puedes calcular la aceleración del bloque, dado que parte del reposo:

La fuerza que ha sido aplicada sobre el cuerpo es:

a) La fuerza paralela al plano será la componente de la fuerza que depende del seno del ángulo:

b) La fuerza normal, que es perpendicular a la superficie del plano, depende del coseno del ángulo:

Aceleración, normal y distancia que recorre un bloque en un plano inclinado (6780)

F_y_Q — 2020-09-08T07:07:32Z

Un bloque se encuentra en un plano inclinado sin fricción como el de la figura. Si la masa del bloque es de 7 kg y el ángulo del plano es :

a) ¿Cuál es la aceleración?

b) ¿Cuál es valor de la fuerza normal?

c) ¿Qué distancia recorre, suponiendo que parte del reposo, en 5 s?

d) Resuelve el apartado anterior suponiendo que el coeficiente de rozamiento cinético de 0.18.

En este tipo de problemas se debe empezar por pintar las fuerzas presentes en el sistema. El esquema ya te facilita estas fuerzas pero debes descomponer el peso si consideras que el sistema se mueve paralelo a la superficie del plano porque está fuera del sistema de referencia:
(Si haces clic en las miniaturas verás los esquemas con más detalle).

Las componentes del peso son:

a) Al no haber otra fuerza en la dirección del movimiento, si aplicas la segunda ley de la dinámica:

b) En la dirección de la fuerza normal también está la componente y del peso. Aplicas la segunda ley de la dinámica en esta dirección, teniendo en cuenta que no hay movimiento en esta dirección:

c) El cuerpo desciende con un movimiento rectilíneo uniforme por lo que sigue la ecuación:

d) Ahora debes considerar que hay rozamiento y debes tener en cuenta una nueva fuerza que siempre se opone al movimiento:

Esta fuerza de rozamiento se define como:

Cuando aplicas la segunda ley de la dinámica en la dirección del movimiento, considerando el rozamiento, obtienes:

Ahora aplicas la misma ecuación para calcular la distancia, pero con el nuevo valor de la aceleración: