f_t_septima_edicion

7.35. El valor de ¿u, = 0.7 para neumáticos de caucho en
una carretera de concreto. ¿Cuál es la distancia horizontal
mínima de frenado para una camioneta de
1600 kg que circula a 20 m/s? Resp. 29.2 m
*7.36. Supongamos que las masas de 4 y 6 kg de la figura
7.14 se intercambian, de modo que la masa más
grande esté sobre la mesa. ¿Cuáles serían la aceleración
y la tensión en la cuerda (sin tomar en cuenta
la fricción)?
*7.37. Considere dos masas A y B unidas mediante una
cuerda y colgadas de una sola polea. Si la masa A es
el doble que la masa B, ¿cuál será la aceleración del
sistema? Resp. 3.27 m /s 2
*7.38. Una masa de 5 kg descansa sobre un plano inclinado
a 34° en el cual = 0.2. ¿Qué impulso hacia arriba
del plano inclinado hará que el bloque se acelere a
4 m /s2?
*7.39. Un bloque de 96 Ib descansa sobre una mesa en la
cual fi = 0.2. Una cuerda atada a este bloque pasa
por una polea ligera sin fricción. ¿Qué peso habrá
que aplicar en el extremo libre para que el sistema
tenga una aceleración de 4 ft/s2? Resp. 35.7 Ib
Preguntas para la reflexión crítica
7.40. En un experimento de laboratorio, la aceleración de
un carrito se mide por la separación de los puntos
marcados a intervalos regulares en una cinta recubierta
de parafina. Pesos cada vez más grandes son
transferidos del carrito a un gancho colocado en el extremo
de una cinta que pasa por una polea ligera sin
fricción. De esta manera, la masa de todo el sistema
se mantiene constante. En virtud de que el carrito se
mueve sobre una pista neumática horizontal con
fricción insignificante, la fuerza resultante es igual
a las pesas colocadas en el extremo de la cinta. Así
se han registrado los siguientes datos:
Peso,W 2 4 6 8 10 12
Aceleración, m /s2 1.4 2.9 4.1 5.6 7.1 8.4
Elabore una gráfica de peso contra aceleración.
¿Cuál es el significado de la pendiente de esa curva?
¿Cuál es la masa del sistema?
7.41. En el experimento descrito en el problema 7.40,
el estudiante coloca un peso constante de 4 N en el
extremo libre de la cinta. Se realizan varios ensayos
y, en cada uno de ellos, la masa del carrito se incrementa
agregándole pesas. ¿Qué pasa con la aceleración
cuando la masa del sistema se incrementa?
¿Cuál tiene que ser el valor del producto de la masa
del sistema y la aceleración en cada ensayo? ¿Será
necesario incluir la masa del peso constante 4 N en
estos experimentos?
7.42. Se usa una disposición similar a la que presenta la
figura 7.14, salvo que las masas son sustituidas.
¿Cuál es la aceleración del sistema si la masa suspendida
es tres veces mayor que la masa colocada
sobre la mesa y ¡i = 0.3? Resp. 6.62 m /s 2
7.43. Tres masas, de 2 kg, 4 kg y 6 kg, están unidas (en
ese orden) por cuerdas y han sido colgadas del techo
con otra cuerda, de modo que la masa más grande
está en la posición más baja. ¿Cuál es la tensión en
cada cuerda? Si después son separadas del techo,
¿cuál deberá ser la tensión en la cuerda superior
para que el sistema tenga una aceleración ascendente
de 4 m /s2? En este último caso, ¿cuáles son las
tensiones en las cuerdas que unen las tres masas?
7.44. Un astronauta de 80 kg sale a una caminata espacial
y empuja un panel solar de 200 kg que se desprendió
de una nave espacial. Esa fuerza imparte en el panel
una aceleración de 2 m /s2. ¿A qué aceleración está
sujeto el astronauta? ¿Los dos seguirán acelerando
después del empujón? ¿Por qué sí o por qué no?
Resp. - 5 .0 0 m /s 2, no
7.45. Un trineo de 400 Ib desciende por una colina (p, =
0.2) cuya pendiente tiene un ángulo de 60°. ¿Cuál es
la fuerza normal sobre el trineo? ¿Cuál es la fuerza de
fricción cinética? ¿Cuál es la fuerza resultante colina
abajo? ¿Cuál es la aceleración? ¿Es necesario conocer
el peso del trineo para calcular su aceleración?
7.46. Tres masas, w = 10 kg, mn = 8 kg y m3 = 6 kg, están
unidas como indica la figura 7.17. Sin tomar en cuenta
la fricción, ¿cuál es la aceleración del sistema?
¿Cuáles son las tensiones en la cuerda de la izquierda
y la cuerda de la derecha? ¿Sería igual la aceleración
si la masa de en medio mn fuera eliminada?
m2
Capítulo 7 Resumen y repaso 155