14 exemples de preguntes sobre dinàmica de partícules
1. El bloc A amb una massa de 5 kg es col·loca sobre una superfície plana i llisa, el bloc B amb una massa de 3 kg es penja amb una corda i es connecta al bloc A mitjançant una politja, si g = 10 m/s2, determineu l'acceleració del bloc!
A. 3,50 m/s2
B. 3,75 m/ s²
C. 4,00 m/ s²
D. 5,00 m/ s²
E. 5,25 m/ s²
Discussió
Se sap que:
Superfície plana i llisa.
Massa del bloc A (m² A ) = 5 kg
Massa del bloc B (m² B ) = 3 kg
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/ s²
Pes del bloc B (w B ) = m B g = (3)(10) = 30 Newton
Pregunta: Acceleració del bloc (a)
Resposta:
La superfície plana és llisa, de manera que no hi ha cap força de fricció que inhibeixi el moviment del bloc A. La força que mou el sistema de blocs és el pes del bloc B.
ΣF = ma
w B = (m A + m B ) a
30 = (5 + 3) a
30 = 8 a
a = 30/8
a = 3,75 m/ s²
La resposta correcta és B.
2. Segons la imatge, se sap que:
(1) acceleració zero de l'objecte
(2) objectes que es mouen en línia recta a una velocitat constant
(3) objectes en estat de repòs
(4) un objecte es mourà si el seu pes és inferior a la força d'atracció
L'afirmació correcta és….
A. Només (1) i (2)
B. Només (1) i (3)
C. (1) i (4)
D. Només (1), (2) i (3)
E. (1), (2), (3) i (4)
Discussió
(1) acceleració zero de l'objecte
L'acceleració d'un objecte és zero si la força resultant és igual a zero. Força resultant:
∑F = ma 
acceleració (a) = 0
∑ F = 0
F1 + F2 – F3 = 12 + 24 – 36 = 36 – 36 = 0 N
(2) objectes que es mouen en línia recta a una velocitat constant
Una acceleració zero d'un objecte pot significar que l'objecte està en repòs o que l'objecte es mou en línia recta a una velocitat constant (l'objecte es mou a una velocitat constant).
(3) objectes en estat de repòs
Una força resultant zero podria significar que l'objecte està en repòs.
(4) un objecte es mourà si el seu pes és inferior a la força d'atracció
El pes d'un objecte actua verticalment, mentre que la força de tracció actua horitzontalment. Com que l'objecte es mou horitzontalment, només les forces horitzontals afecten l'objecte.
La resposta correcta és D.
3. Mira la imatge del costat!
Si el coeficient de fricció cinètica entre el bloc A i la taula és de 0,1 i l'acceleració deguda a la gravetat és de 10 m/s-2 aleshores la força que s'ha d'aplicar a A perquè el sistema es mogui cap a l'esquerra amb acceleració
n 2 ms-2 és ….
A. 70 N
B. 90 N
C. 150 N
D. 250 N
E. 330 N
Discussió
Se sap que:
Massa del bloc A (m² A ) = 30 kg
Pes del bloc A (w A ) = (30 kg)(10 m/s² ) = 300 kg m/s² o 300 Newtons
Massa del bloc B (m² B ) = 20 kg
Pes del bloc B (w B ) = (20 kg)(10 m/s² ) = 200 kg m/s² o 200 Newtons
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/ s²
Coeficient de fricció cinètica (
) = 0,1
Acceleració del sistema (a) = 2 m/s² ( direcció de l'acceleració cap a l'esquerra)
Força de fricció cinètica (f)k) = N= wA = (0,1)(300) = 30 Newtons
Pregunta: Quina és la magnitud de la força F?
Resposta:
Segona llei de Newton:
Σ F = ma
El sistema es mou cap a l'esquerra
F – f k – w B = (m A + m B ) a
F – 30 – 200 = (30 + 20)(2)
F – 230 = (50)(2)
F – 230 = 100
F = 230 + 100
F = 330 Newtons
La resposta correcta és E.
4. Dos objectes A i B, amb masses de 2 kg i 6 kg respectivament, estan lligats amb una corda mitjançant una politja llisa, tal com es mostra a la imatge. Primer, es subjecta l'objecte B i després es deixa anar. Si g = 10 ms -2, aleshores l'acceleració de l'objecte B és...
A. 8,0 ms-2
B. 7,5 ms -2
C. 6,0 ms -2
D. 5,0 ms -2
E. 4,0 ms -2
Discussió
Se sap que:
m A = 2 kg, m B = 6 kg, g = 10 m/s 2
w A = (m A )(g) = (2)(10) = 20 N
w B = (m B )(g) = (6)(10) = 60 N
Pregunta: acceleració de l'objecte B o acceleració del sistema?
Resposta:
w B > w A, per tant, l'objecte B es mou cap avall, l'objecte A es mou cap amunt (el sistema es mou en sentit horari).
Σ F = ma
w B – w A = (m A + m B ) a
60 – 20 = (2 + 6) a
40 = (8) a
a = 5 m/ s²
La resposta correcta és D.
5. Un objecte amb massa està connectat per una corda que passa per una politja llisa, tal com es mostra a la imatge. Si m1 = 1 kg, m2 = 2 kg i g = 10 ms -2 , aleshores la tensió T és...
A. 10,2 N 
B. 13,3 N
C. 15,5 N
D. 18,3 N
E. 20,0 N
Discussió
Se sap que:
m₁ = 1 kg, m₂ = 2 kg, g = 10 m/ s₂
w² = m² g = (1 kg)(10 m/s² ) = 10 kg m/s² o 10 Newtons
w² = m² g = (2 kg)(10 m/s² ) = 20 kg m/s² o 20 Newtons
Pregunta: Quina és la força de tensió de la corda (T)?
Resposta:
Acceleració del sistema
w2 > w1 , per tant el sistema es mou en sentit horari (m2 es mou cap avall, m1 es mou cap amunt).
Segona llei de Newton:
Σ F = ma
w² – w¹ = ( m² + m² ) a
20 – 10 = (1 + 2) a
10 = (3) a
a = 3,3 m/ s²
L'acceleració del sistema és de 3,3 m/ s².
Tensió de la corda?
m² es mou cap avall
w² – T² = m² a
20 – T2 = (2)(3,33)
20 – T2 = 6,66
T2 = 20 – 6,66
T2 = 13,3 Newtons
m 1 es mou cap amunt
T 1 – w 1 = m 1 a
T1 – 10 = (1)(3,3)
T1 – 10 = 3,33
T1 = 10 + 3,33
T1 = 13,3 Newtons
Tensió de la corda (T) = 13,3 Newtons.
La resposta correcta és B.
6. Mireu la imatge del costat! Les masses dels blocs són m1 = 6 kg i m2 = 4 kg, i la massa de la politja s'ignora. Si la superfície del pla és llisa i g = 10 m s −2 , aleshores l'acceleració del sistema és….
A. 0,5 ms-2
B. 2,0 ms −2
C. 2,5 ms −2
D. 4,0 ms −2
E. 5,0 ms −2
Discussió
Se sap que:
m1 = 6 kg, m2 = 4 kg, g = 10 m/ s2
w² = m² g = (6 kg)(10 m/s² ) = 60 kg m/s² o 60 Newtons
w² = m² g = (4 kg)(10 m/s² ) = 40 kg m/s² o 40 Newtons
Pregunta: acceleració del sistema (a)?
Resposta:
m1 es troba sobre una superfície plana i llisa sense fricció , de manera que el sistema és impulsat per la força gravitatòria del bloc 2.
Aplica la segona llei de Newton:
∑ F = ma
w² = ( m² + m² ) a
40 N = (6 kg + 4 kg) a
40 N = (10 kg) a
a = 40 N/10 kg
a = 4 m/ s²
La resposta correcta és D.
7. Dos blocs, cadascun amb una massa de 2 kg, estan connectats per una corda i una politja tal com es mostra a la figura. La superfície i la politja són llises. Si el bloc B s'estira amb una força horitzontal de 40 N, l'acceleració del bloc és... (g = 10 m/ s² )
A. 5 m/s2
B. 7,5 m/ s²
C. 10 m/ s²
D. 12,5 m/ s²
E. 15 m/ s²
Discussió:
Se sap que:
m A = m B = 2 kg, g = 10 m/s 2 , F = 40 N
w A = mg = (2)(10) = 20 N
Pregunta: acceleració del bloc (a)?
Resposta:
La superfície del bloc és llisa, per tant, les forces que afecten el moviment del bloc són només la força F i el pes del bloc A.
Aplica la segona llei de Newton:
∑ F = ma
F – w A = (m A + m B ) a
40 – 20 = (2 + 2) a
20 = (4) a
a = 20/4
a = 5 m/ s²
La resposta correcta és A.
8. A partir de la imatge següent, el bloc A té una massa de 2 kg i el bloc B = 1 kg. El bloc B està inicialment estacionari i després es mou cap avall fins que toca el terra. Si g = 10 ms -2 , el valor de la tensió a la corda T és...
A. 20,0 Newton
B. 10,0 Newton
C. 6,7 Newton
D. 3,3 Newton
E. 1,7 Newtons
Discussió
Se sap que :
Massa del bloc A (m² A ) = 2 kg
Massa del bloc B (m² B ) = 1 kg
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/ s²
Pes del bloc B (w B ) = m B g = (1)(10) = 10 Newton
Pregunta : El valor de la tensió de la corda (T)
Resposta :
A la pregunta no hi ha informació sobre la fricció, així que simplement ignora la fricció.
Acceleració del sistema (a)
Primer, calcula l'acceleració del sistema utilitzant la segona llei de Newton. El bloc B està suspès de manera que hi ha una força de la gravetat del bloc B que mou el bloc B cap avall. El bloc B i el bloc A estan connectats per una corda de manera que el bloc B estira el bloc A fins que tots dos es mouen junts. La diferència és que el bloc B es mou cap avall i el bloc A es mou cap a la dreta. Només hi ha una força paral·lela al moviment dels dos blocs, concretament la gravetat del bloc B (wB). La gravetat del bloc A és perpendicular a la direcció del moviment del bloc A, de manera que no es té en compte a l'hora de resoldre el problema. La força de tensió de la corda té la mateixa magnitud al llarg de la corda i en direccions oposades, de manera que es cancel·len mútuament.
∑ F = ma
w B = (m A + m B ) a
10 = (2 + 1) a
10 = 3 a
a = 10/3
Tensió de la corda (T)
La tensió de la corda es calcula considerant cada bloc per separat.
La tensió de la corda al bloc A
∑ F = ma
T = m A a = (2)(10/3) = 20/3 = 6,7 Newtons
La tensió de la corda al bloc B
∑ F = ma
w B – T = m B a
10 – T = (1)(10/3)
10 – T = 3,3
T = 10 – 3,3 = 6,7 Newtons
Tensió de la corda (T) = 6,7 Newtons
La resposta correcta és C.
9. A partir de la imatge següent, el bloc A té una massa de 2 kg i el bloc B = 1 kg. Si la força de fricció entre l'objecte A i el pla és de 2,5 Newton, mentre que la força de fricció entre la corda i la politja s'ignora, aleshores l'acceleració dels dos objectes és...
A. 20,0 ms-2
B. 10,0 ms -2
C. 6,7 ms -2
D. 3,3 ms -2
E. 2,5 ms -2
Discussió
Se sap que :
Massa del bloc A (m² A ) = 2 kg
Massa del bloc B (m² B ) = 1 kg
La força de fricció entre el bloc A i una superfície plana (f = ges A ) = 2,5 Newton
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/ s²
Pes del bloc B (w B ) = m B g = (1)(10) = 10 Newton
Pregunta : Acceleració d'ambdós objectes (a)
Resposta :
L'acceleració d'ambdós objectes es calcula utilitzant la fórmula de la segona llei de Newton.
∑ F = ma
w B – f ges = (m A + m B ) a
10 – 2,5 = (2 + 1) a
7,5 = 3 a
a = 7,5 / 3 = 2,5 m/ s²
La resposta correcta és E.
10. Mireu la imatge! El bloc A amb una massa de 30 kg que descansa sobre un terra llis està connectat al bloc B amb una massa de 10 kg mitjançant una politja. Inicialment es subjecta el bloc B i després es deixa anar perquè es mogui cap avall. L'acceleració del sistema és... (g = 10 ms -2 )
A. 2,5 ms-2
B. 10 ms -2
C. 12 ms -2
D. 15 ms -2
E. 18 ms -2
Discussió
Se sap que :
Massa del bloc A (m² A ) = 30 kg
Massa del bloc B (m² B ) = 10 kg
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/ s²
Pes del bloc B (w B ) = m B g = (10)(10) = 100 Newton
Pregunta : Acceleració del sistema (a)
Resposta :
∑ F = ma
w B = (m A + m B ) a
100 = (30 + 10) a
100 = 40 a
a = 100/40
a = 2,5 m/ s²
La resposta correcta és A.
11. Els blocs A i B, cadascun amb una massa de 8 kg i 12 kg, es col·loquen sobre una taula tal com es mostra a la figura. El coeficient de fricció entre el bloc A i la taula és de 0,3. El bloc C, amb una massa de 4 kg, s'apila sobre el bloc A. Quina de les següents afirmacions és correcta?
A. La tensió a la corda és més gran que abans, l'acceleració és menor que abans
B. La tensió de la corda i l'acceleració del sistema no canvien.
C. La tensió de la corda és més petita que abans, l'acceleració és més gran que abans.
D. La tensió de la corda és més gran que abans, l'acceleració roman constant.
E. La tensió de la corda es manté constant mentre que l'acceleració és més petita que abans.
Discussió
Se sap que:
Massa del bloc A (m² A ) = 8 kg
Massa del bloc B (m² B ) = 12 kg
Massa del bloc C (m³ C ) = 4 kg
El coeficient de fricció entre el bloc A i la taula ( μk ) = 0,3
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/ s²
Pes del bloc A (w A ) = m A g = (8 kg)(10 m/s² ) = 80 kg m/ s²
Pes del bloc B (w B ) = m B g = (12 kg)(10 m/s² ) = 120 kg m/ s²
La força de fricció entre el bloc A i la taula (f k ) = μ k N A = μ k w A = (0,3)(80) = 24 N
Resposta:
Acceleració del sistema:
Σ F = ma
w B – f k = (m A + m B ) a
120 – 24 = ( 8 + 12 ) a
96 = ( 20 ) a
a = 96/20
a = 4,8 m/ s²
Tensió de la corda:
Considerem un dels objectes, per exemple B.
Σ F = ma
w B – T = (m B ) a
120 – T = ( 12 )4,8
120 – T = 57,6
T = 120 – 57,6
T = 62,4 Newtons
El bloc C amb una massa de 4 kg s'apila sobre el bloc A.
Acceleració del sistema:
Σ F = ma
w B – f k = (m A + m B + m C ) a
120 – 24 = ( 8 + 12 + 4 ) a
96 = ( 24 ) a
a = 96/24
a = 4 m/ s²
Tensió de la corda:
Considerem un dels objectes, per exemple B.
Σ F = ma
w B – T = (m B ) a
120 – T = ( 12 )4
120 – T = 48
T = 120 – 48
T = 72 Newtons
La resposta correcta és A.
12. A partir de la imatge següent, el bloc A té una massa de 2 kg i el bloc B = 1 kg. El bloc B està inicialment estacionari i després es mou cap avall fins que toca el terra. Si g = 10 ms -2 , el valor de la tensió a la corda T és...
A. 20,0 Newton
B. 10,0 Newton
C. 6,7 Newton
D. 3,3 Newton
E. 1,7 Newtons
Discussió
És conegut :
Massa del bloc A (mA) = 2 kg
Massa del bloc B (mB) = 1 kg
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/s2
Pes del bloc B (wB) = mB g = (1)(10) = 10 Newtons
Preguntat Valor de la tensió de la corda (T)
Jawab :
A la pregunta no hi ha informació sobre la fricció, així que simplement ignora la fricció.
Acceleració del sistema (a)
Primer recompte acceleració sistem utilitzant la fórmula Segona llei de NewtonEl bloc B està penjat de manera que hi ha una força de gravetat del bloc B que mou el bloc B cap avall. El bloc B i el bloc A estan connectats per una corda de manera que el bloc B estira el bloc A fins que tots dos es mouen junts. La diferència és que el bloc B es mou cap avall i el bloc A es mou cap a la dreta. Només hi ha una força paral·lela al moviment dels dos blocs, concretament la força de gravetat del bloc B (wB). Gravetat El bloc A és perpendicular a la direcció de moviment del bloc A, per la qual cosa no es té en compte per resoldre el problema. Les forces de tensió a la corda tenen la mateixa magnitud al llarg de la corda i en direccions oposades, de manera que es cancel·len entre si.
∑F = ma
wB = (mA +mB) La
10 = (2 + 1) a
10 = 3 a
a = 10/3
Tensió de la corda (T)
La tensió de la corda es calcula considerant cada bloc per separat.
La tensió de la corda al bloc A
∑F = ma
T = mA a = (2)(10/3) = 20/3 = 6,7 Newtons
La tensió de la corda al bloc B
∑F = ma
wB – T = mB a
10 – T = (1)(10/3)
10 – T = 3,3
T = 10 – 3,3 = 6,7 Newtons
Tensió de la corda (T) = 6,7 Newtons
La resposta correcta és C.
13. A partir de la imatge següent, el bloc A té una massa de 2 kg i el bloc B = 1 kg. Quan força de fricció entre l'objecte A i el pla de 2,5 Newtons, mentre que la força de fricció de la corda i la politja s'ignora, aleshores l'acceleració dels dos objectes és...
A. 20,0 ms-2
B. 10,0 ms-2
C. 6,7 ms-2
D. 3,3 ms-2
E. 2,5 ms-2
Discussió
És conegut :
Massa del bloc A (mA) = 2 kg
Massa del bloc B (mB) = 1 kg
La força de fricció entre el bloc A i la superfície plana (fges A) = 2,5 Newtons
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/s2
Pes del bloc B (wB) = mB g = (1)(10) = 10 Newtons
Preguntat : Acceleració d'ambdós objectes (a)
Jawab :
L'acceleració d'ambdós objectes es calcula utilitzant la fórmula de la segona llei de Newton.
∑F = ma
wB - fGES = (mA +mB) La
10 – 2,5 = (2 + 1) a
7,5 = 3 a
a = 7,5 / 3 = 2,5 m/s2
La resposta correcta és E.
14. 
Mireu la imatge! El bloc A amb una massa de 30 kg que descansa sobre un terra llis està connectat al bloc B amb una massa de 10 kg mitjançant una politja. El bloc B es subjecta inicialment i després es deixa anar perquè es mogui cap avall. L'acceleració del sistema és... (g = 10 m/s)-2)
A. 2,5 ms-2
B. 10 ms-2
C. 12 ms-2
D. 15 ms-2
E. 18 ms-2
Discussió
És conegut :
Massa del bloc A (mA) = 30 kg
Massa del bloc B (mB) = 10 kg
Acceleració deguda a la gravetat (g) = 10 m/s2
Pes del bloc B (wB) = mB g = (10)(10) = 100 Newtons
Preguntat : Acceleració del sistema (a)
Jawab :
∑F = ma
wB = (mA +mB) La
100 = (30 + 10) a
100 = 40 a
a = 100/40
a = 2,5 m/s2
La resposta correcta és A.
Font de la pregunta:
Preguntes de física de l'examen nacional per a secundària/institut professional
