14 ejemplos de preguntas sobre dinámica de partículas
1. El bloque A, con una masa de 5 kg, se coloca sobre una superficie plana y lisa. El bloque B, con una masa de 3 kg, cuelga de una cuerda y está conectado al bloque A mediante una polea. Si g = 10 m/s², determine la aceleración del bloque.
A. 3,50 m/s2
B. 3,75 m/s 2
C. 4,00 m/s 2
D. 5,00 m/s 2
E. 5,25 m/s 2
Discusión
Se sabe que:
Superficie lisa y plana.
Masa del bloque A (m A ) = 5 kg
Masa del bloque B (m B ) = 3 kg
Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/ s²
Peso del bloque B (w B ) = m B g = (3)(10) = 30 Newton
Pregunta: Aceleración del bloque (a)
Respuesta :
La superficie plana es lisa, por lo que no existe ninguna fuerza de fricción que impida el movimiento del bloque A. La fuerza que mueve el sistema de bloques es el peso del bloque 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 respuesta correcta es B.
2. Basándonos en la imagen, se sabe que:
(1) aceleración cero del objeto
(2) objetos que se mueven en línea recta a velocidad constante
(3) objetos en estado de reposo
(4) Un objeto se moverá si su peso es menor que la fuerza de tracción.
La afirmación correcta es…
A. (1) y (2) solamente
B. (1) y (3) solamente
C. (1) y (4)
D. (1), (2) y (3) solamente
E. (1), (2), (3) y (4)
Discusión
(1) aceleración cero del objeto
La aceleración de un objeto es cero si la fuerza resultante es igual a cero. Fuerza resultante:
∑F = ma 
aceleración (a) = 0
∑ F = 0
F 1 + F 2 – F 3 = 12 + 24 – 36 = 36 – 36 = 0 N
(2) objetos que se mueven en línea recta a velocidad constante
La aceleración cero de un objeto puede significar que el objeto está en reposo o que se mueve en línea recta a velocidad constante (el objeto se mueve a velocidad constante).
(3) objetos en estado de reposo
Una fuerza resultante de cero podría significar que el objeto está en reposo.
(4) Un objeto se moverá si su peso es menor que la fuerza de tracción.
El peso de un objeto actúa verticalmente, mientras que la fuerza de tracción actúa horizontalmente. Dado que el objeto se mueve horizontalmente, solo las fuerzas horizontales lo afectan.
La respuesta correcta es D.
3. ¡Mira la imagen del lateral!
Si el coeficiente de fricción cinética entre el bloque A y la mesa es 0,1 y la aceleración debida a la gravedad es 10 m/s-2 Entonces, la fuerza que debe aplicarse a A para que el sistema se mueva hacia la izquierda con aceleración
n 2 ms-2 es ….
A. 70 N
B. 90 N
C. 150 N
D. 250 N
E. 330 N
Discusión
Se sabe que:
Masa del bloque A (m A ) = 30 kg
Peso del bloque A (w A ) = (30 kg)(10 m/s 2 ) = 300 kg m/s 2 o 300 Newton
Masa del bloque B (m B ) = 20 kg
Peso del bloque B (w B ) = (20 kg)(10 m/s 2 ) = 200 kg m/s2 o 200 Newtons
Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/ s²
Coeficiente de fricción cinética (
) = 0,1
Aceleración del sistema (a) = 2 m/s² ( dirección de la aceleración hacia la izquierda)
Fuerza de fricción cinética (fk) = N = wA = (0,1)(300) = 30 Newtons
Pregunta: ¿Cuál es la magnitud de la fuerza F?
Respuesta :
Segunda Ley de Newton:
Σ F = ma
El sistema se mueve hacia la izquierda.
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 Newton
La respuesta correcta es E.
4. Dos objetos A y B, con masas de 2 kg y 6 kg respectivamente, están unidos por una cuerda mediante una polea lisa, como se muestra en la imagen. Primero, se sujeta el objeto B y luego se suelta. Si g = 10 m/ s² , entonces la aceleración del objeto B es...
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
Discusión
Se sabe 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: ¿aceleración del objeto B o aceleración del sistema?
Respuesta :
w B > w A por lo tanto el objeto B se mueve hacia abajo, el objeto A se mueve hacia arriba (el sistema se mueve en el sentido de las agujas del reloj).
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 respuesta correcta es D.
5. Un objeto con masa está conectado por una cuerda que pasa a través de una polea lisa como se muestra en la imagen. Si m 1 = 1 kg, m 2 = 2 kg y g = 10 ms -2 , entonces la tensión T es ….
A. 10,2 N 
B. 13,3 N
C. 15,5 N
D. 18,3 N
E. 20,0 N
Discusión
Se sabe que:
m 1 = 1 kg, m 2 = 2 kg, g = 10 m/ s²
w 1 = m 1 g = (1 kg)(10 m/s 2 ) = 10 kg m/s 2 o 10 Newtons
w 2 = m 2 g = (2 kg)(10 m/s 2 ) = 20 kg m/s 2 o 20 Newtons
Pregunta: ¿Cuál es la fuerza de tensión de la cuerda (T)?
Respuesta :
aceleración del sistema
w 2 > w 1 por lo tanto el sistema se mueve en el sentido de las agujas del reloj (m 2 se mueve hacia abajo, m 1 se mueve hacia arriba).
Segunda Ley de Newton:
Σ F = ma
w 2 – w 1 = (m 1 + m 2 ) a
20 – 10 = (1 + 2 ) a
10 = (3) a
a = 3,3 m/ s²
La aceleración del sistema es de 3,3 m/ s².
¿Tensión de la cuerda?
m 2 se mueve hacia abajo
w 2 – T 2 = m 2 a
20 – T 2 = (2)(3,33)
20 – T 2 = 6,66
T 2 = 20 – 6,66
T 2 = 13,3 Newton
m 1 sube
T 1 – w 1 = m 1 a
T 1 – 10 = (1)(3,3)
T 1 – 10 = 3,33
T 1 = 10 + 3,33
T 1 = 13,3 Newton
Tensión de la cuerda (T) = 13,3 Newtons.
La respuesta correcta es B.
6. ¡Mira la imagen de al lado! Las masas de los bloques son m 1 = 6 kg y m 2 = 4 kg, y se ignora la masa de la polea. Si la superficie del plano es lisa y g = 10 m s −2 , entonces la aceleración del sistema es…
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
Discusión
Se sabe que:
m 1 = 6 kg, m 2 = 4 kg, g = 10 m/ s²
w 1 = m 1 g = (6 kg)(10 m/s 2 ) = 60 kg m/s 2 o 60 Newtons
w 2 = m 2 g = (4 kg)(10 m/s 2 ) = 40 kg m/s 2 o 40 Newtons
Preguntado: ¿aceleración del sistema (a)?
Respuesta :
El bloque m 1 se encuentra sobre una superficie plana, lisa y sin fricción, de modo que el sistema es impulsado por la fuerza gravitatoria del bloque 2.
Aplica la segunda ley de Newton:
∑ F = ma
w 2 = (m 1 + m 2 ) a
40 N = (6 kg + 4 kg) a
40 N = (10 kg) a
a = 40 N / 10 kg
a = 4 m/ s²
La respuesta correcta es D.
7. Dos bloques, cada uno con una masa de 2 kg, están conectados por una cuerda y una polea como se muestra en la figura. La superficie y la polea son lisas. Si se tira del bloque B con una fuerza horizontal de 40 N, la aceleración del bloque es… (g = 10 m/ s² )
A. 5 m/s2
B. 7,5 m/s 2
C. 10 m/s 2
D. 12,5 m/s 2
E. 15 m/s 2
Discusión :
Se sabe que:
m A = m B = 2 kg, g = 10 m/s 2 , F = 40 N
w A = mg = (2)(10) = 20 N
Pregunta: ¿aceleración del bloque (a)?
Respuesta :
La superficie del bloque es lisa, por lo tanto, las fuerzas que afectan al movimiento del bloque son únicamente la fuerza F y el peso del bloque A.
Aplica la segunda ley 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 respuesta correcta es A.
8. En la siguiente imagen, el bloque A tiene una masa de 2 kg y el bloque B = 1 kg. El bloque B está inicialmente en reposo y luego se mueve hacia abajo hasta tocar el suelo. Si g = 10 m/ s² , el valor de la tensión en la cuerda T es...
A. 20,0 Newton
B. 10,0 Newton
C. 6,7 Newton
D. 3,3 Newton
E. 1,7 Newtons
Discusión
Se sabe que :
Masa del bloque A (m A ) = 2 kg
Masa del bloque B (m B ) = 1 kg
Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/ s²
Peso del bloque B (w B ) = m B g = (1)(10) = 10 Newton
Pregunta : El valor de la tensión de la cuerda (T)
Respuesta :
En la pregunta no hay información sobre la fricción, así que simplemente ignoremos la fricción.
Aceleración del sistema (a)
Primero, calcula la aceleración del sistema usando la segunda ley de Newton. El bloque B está suspendido, por lo que la fuerza de gravedad del bloque B lo mueve hacia abajo. Los bloques B y A están conectados por una cuerda, de modo que el bloque B tira del bloque A hasta que ambos se mueven juntos. La diferencia es que el bloque B se mueve hacia abajo y el bloque A hacia la derecha. Solo hay una fuerza paralela al movimiento de ambos bloques, la gravedad del bloque B (wB). La gravedad del bloque A es perpendicular a la dirección de su movimiento, por lo que no se considera al resolver el problema. La fuerza de tensión de la cuerda tiene la misma magnitud a lo largo de la cuerda y direcciones opuestas, por lo que se anulan entre sí.
∑ F = ma
w B = (m A + m B ) a
10 = (2 + 1) a
10 = 3 a
a = 10 / 3
Tensión de la cuerda (T)
La tensión en la cuerda se calcula considerando cada bloque por separado.
La tensión en la cuerda del bloque A
∑ F = ma
T = m A a = (2)(10/3) = 20/3 = 6,7 Newtons
La tensión en la cuerda del bloque 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
Tensión de la cuerda (T) = 6,7 Newton
La respuesta correcta es C.
9. En la siguiente imagen, el bloque A tiene una masa de 2 kg y el bloque B = 1 kg. Si la fuerza de fricción entre el objeto A y el plano es de 2,5 Newtons, mientras que se ignora la fuerza de fricción entre la cuerda y la polea, entonces la aceleración de los dos objetos es...
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
Discusión
Se sabe que :
Masa del bloque A (m A ) = 2 kg
Masa del bloque B (m B ) = 1 kg
La fuerza de fricción entre el bloque A y una superficie plana (f ges A ) = 2,5 Newton
Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/ s²
Peso del bloque B (w B ) = m B g = (1)(10) = 10 Newton
Pregunta : Aceleración de ambos objetos (a)
Respuesta :
La aceleración de ambos objetos se calcula utilizando la fórmula de la segunda ley 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 respuesta correcta es E.
10. ¡ Observa la imagen! El bloque A, con una masa de 30 kg, que descansa sobre un suelo liso, está conectado al bloque B, con una masa de 10 kg, mediante una polea. El bloque B se sujeta inicialmente y luego se suelta, de modo que se mueve hacia abajo. La aceleración del sistema es… (g = 10 m/ s² ).
A. 2,5 ms-2
B. 10 ms -2
C. 12 ms -2
D. 15 ms -2
E. 18 ms -2
Discusión
Se sabe que :
Masa del bloque A (m A ) = 30 kg
Masa del bloque B (m B ) = 10 kg
Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/ s²
Peso del bloque B (w B ) = m B g = (10)(10) = 100 Newton
Pregunta : Aceleración del sistema (a)
Respuesta :
∑ 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 respuesta correcta es A.
11. Los bloques A y B, cada uno con una masa de 8 kg y 12 kg, se colocan sobre una mesa como se muestra en la figura. El coeficiente de fricción entre el bloque A y la mesa es 0,3. El bloque C, con una masa de 4 kg, se coloca encima del bloque A. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
A. La tensión en la cuerda es mayor que antes, la aceleración es menor que antes.
B. La tensión en la cuerda y la aceleración del sistema no cambian.
C. La tensión en la cuerda es menor que antes, la aceleración es mayor que antes.
D. La tensión en la cuerda es mayor que antes, la aceleración permanece constante.
E. La tensión en la cuerda permanece constante mientras que la aceleración es menor que antes.
Discusión
Se sabe que:
Masa del bloque A (m A ) = 8 kg
Masa del bloque B (m B ) = 12 kg
Masa del bloque C (m C ) = 4 kg
El coeficiente de fricción entre el bloque A y la mesa ( μk ) = 0,3
Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/ s²
Peso del bloque A (w A ) = m A g = (8 kg)(10 m/s 2 ) = 80 kg m/s 2
Peso del bloque B (w B ) = m B g = (12 kg)(10 m/s 2 ) = 120 kg m/s 2
La fuerza de fricción entre el bloque A y la mesa (f k ) = μ k N A = μ k w A = (0,3)(80) = 24 N
Respuesta :
Aceleración 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
Tensión de la cuerda:
Consideremos uno de los objetos, por ejemplo 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
A continuación, se apila el bloque C, con una masa de 4 kg, encima del bloque A.
Aceleración 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
Tensión de la cuerda:
Consideremos uno de los objetos, por ejemplo B.
Σ F = ma
w B – T = (m B ) a
120 – T = ( 12 ) 4
120 – T = 48
T = 120 – 48
T = 72 Newtons
La respuesta correcta es A.
12. En la siguiente imagen, el bloque A tiene una masa de 2 kg y el bloque B = 1 kg. El bloque B está inicialmente en reposo y luego se mueve hacia abajo hasta tocar el suelo. Si g = 10 m/ s² , el valor de la tensión en la cuerda T es...
A. 20,0 Newton
B. 10,0 Newton
C. 6,7 Newton
D. 3,3 Newton
E. 1,7 Newtons
Discusión
Es conocida :
Masa del bloque A (mA) = 2 kg
Masa del bloque B (mB) = 1 kg
Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/s2
Peso del bloque B (wB) = metroB g = (1)(10) = 10 Newton
Preguntó : Valor de tensión de la cuerda (T)
Mandíbula :
En la pregunta no hay información sobre la fricción, así que simplemente ignoremos la fricción.
Aceleración del sistema (a)
Primer recuento percepatan sistema utilizando la fórmula Segunda ley de NewtonEl bloque B está suspendido de tal manera que su gravedad ejerce una fuerza que lo empuja hacia abajo. Los bloques B y A están conectados por una cuerda, de modo que el bloque B tira del bloque A hasta que ambos se mueven juntos. La diferencia radica en que el bloque B se mueve hacia abajo y el bloque A hacia la derecha. Existe una única fuerza paralela al movimiento de ambos bloques: la fuerza de gravedad del bloque B (wB). Gravedad El bloque A es perpendicular a la dirección de movimiento del bloque A, por lo que no se tiene en cuenta para resolver el problema. Las fuerzas de tensión en la cuerda tienen la misma magnitud a lo largo de toda su longitud y en direcciones opuestas, por lo que se anulan entre sí.
∑F = ma
wB = (metroA +mB) a
10 = (2 + 1) a
10 = 3 a
a = 10 / 3
Tensión de la cuerda (T)
La tensión en la cuerda se calcula considerando cada bloque por separado.
La tensión en la cuerda del bloque A
∑F = ma
T = mA a = (2)(10/3) = 20/3 = 6,7 Newtons
La tensión en la cuerda del bloque B
∑F = ma
wB – T = mB a
10 – T = (1)(10/3)
10 – T = 3,3
T = 10 – 3,3 = 6,7 Newtons
Tensión de la cuerda (T) = 6,7 Newton
La respuesta correcta es C.
13. En la siguiente imagen, el bloque A tiene una masa de 2 kg y el bloque B = 1 kg. Cuando fuerza de fricción Entre el objeto A y el plano de 2,5 Newtons, ignorando la fuerza de fricción de la cuerda y la polea, la aceleración de los dos objetos es...
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
Discusión
Es conocida :
Masa del bloque A (mA) = 2 kg
Masa del bloque B (mB) = 1 kg
La fuerza de fricción entre el bloque A y la superficie plana (fgesto A) = 2,5 Newton
Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/s2
Peso del bloque B (wB) = metroB g = (1)(10) = 10 Newton
Preguntó : Aceleración de ambos objetos (a)
Mandíbula :
La aceleración de ambos objetos se calcula utilizando la fórmula de la segunda ley de Newton.
∑F = ma
wB -GES = (metroA +mB) a
10 – 2,5 = (2 + 1) a
7,5 = 3 a
a = 7,5 / 3 = 2,5 m/s2
La respuesta correcta es E.
14. 
¡Mira la imagen! El bloque A, con una masa de 30 kg, que descansa sobre un suelo liso, está conectado al bloque B, con una masa de 10 kg, mediante una polea. El bloque B se sujeta inicialmente y luego se suelta, de modo que se mueve hacia abajo. La aceleración del sistema es… (g = 10 m/s²)-2)
A. 2,5 ms-2
B. 10 ms-2
C. 12 ms-2
D. 15 ms-2
E. 18 ms-2
Discusión
Es conocida :
Masa del bloque A (mA) = 30 kg
Masa del bloque B (mB) = 10 kg
Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/s2
Peso del bloque B (wB) = metroB g = (10)(10) = 100 Newton
Preguntó : Aceleración del sistema (a)
Mandíbula :
∑F = ma
wB = (metroA +mB) a
100 = (30 + 10) a
100 = 40 a
a = 100 / 40
a = 2,5 m/s2
La respuesta correcta es A.
Fuente de la pregunta:
Preguntas del examen nacional de física para la escuela secundaria superior/escuela secundaria vocacional
