Problemas resueltos de física básica

Ecuación de gravedad

3 preguntas sobre la ecuación de la gravedad

1. Tres partículas, cada una con una masa de 1 kg, se encuentran en los vértices de un triángulo equilátero cuyos lados miden 1 m. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza gravitatoria que experimenta cada partícula puntual (en G)?

Solución Ecuación de gravedad 1

La magnitud de la fuerza gravitatoria experimentada por una de las partículas.

F₁₂ = G (m₁)(metro₂) / r²= G (1)(1) / 1²= G/1 = G

F₁₃ = G (m₁)(metro₃) / r²= G (1)(1) / 1²= G/1 = G

Fuerza gravitatoria resultante en el punto 1:

ecuación del campo eléctrico

3 preguntas sobre ecuaciones de campo eléctrico

1. Una esfera conductora con un radio de 10 cm tiene una carga eléctrica de 500 μC. Los puntos A, B y C se encuentran alineados con el centro de la esfera a una distancia de 12 cm, 10 cm y 8 cm respectivamente. ¡Calcula la intensidad del campo eléctrico en los puntos A, B y C!

Conocido: ecuación del campo eléctrico 1

El radio de la bola conductora (R) = 10 cm = 0.1 m

Carga eléctrica (q) = 500 μC = 500 x 10^-6 C

r_A = 12 cm = 0,12 m

r_B = 10 cm = 0,1 m

r_C = 8 cm = 0,08 m

Constante de Coulomb (k) = 9 x 10⁹

Querido: La intensidad del campo eléctrico en el punto A (E_A), en el punto B (E_B) y en el punto C (E_C)

La Solución:

ecuación de la constante elástica

3 preguntas sobre la ecuación de la constante elástica

1. Un resorte en suspensión libre tiene una longitud de 10 cm. En el extremo libre, se suspende un peso de 200 gramos de manera que la longitud del resorte es de 11 cm. Si g = 10 m/s²¿Cuál es la constante elástica del resorte?

Conocido:

La longitud inicial del resorte (y₁) = 10 cm = 0.10 m

La longitud final del resorte (y₂) = 11 cm = 0.11 m

Cambio en la longitud del resorte (Δy) = 0.11 – 0.10 = 0.01 metros

La masa de la carga (m) = 200 gramos = 0.2 kg

Peso de la carga (w) = mg = (0,2)(10) = 2 Newtons

Querido: Constante elástica (k)

La Solución:

Ecuación de diferencia de potencial

3 preguntas sobre la ecuación de diferencia de potencial

1. Una carga eléctrica se mueve en un campo eléctrico homogéneo con una fuerza de 2√3 N una distancia de 20 cm. Si la dirección de la fuerza forma un ángulo de 30°^o Con respecto al desplazamiento de la carga eléctrica, ¿cuál es la diferencia en la energía potencial eléctrica en las posiciones inicial y final de la carga eléctrica?

Conocido:

Fuerza (F) = 2√3 N

Distancia (s) = 20 cm = 0.2 m

Ángulo (θ) = 30^o

Querido: Diferencia de potencial eléctrico

La Solución:

Ecuación de velocidad angular

3 preguntas sobre la ecuación de velocidad angular

1. Un objeto que se mueve en una trayectoria circular tiene un radio de 0.5 m. La partícula puede recorrer un ángulo de 60π rad en 15 segundos. Determine la velocidad angular del objeto.

Conocido:

Radio (r) = 0.5 metros

Ángulo (θ) = 60π rad

Intervalo de tiempo (t) = 15 segundos

Querido: Velocidad angular (ω)

La Solución:

La ecuación de la fuerza resultante

3 preguntas sobre la ecuación de la fuerza resultante

1. Un automóvil con una masa de 5 toneladas se mueve desde el reposo en 50 segundos, alcanzando una velocidad de 72 km/hora. La fuerza que actúa sobre el automóvil es…

Conocido:

Masa (m) = 5 toneladas = 5000 kg

Velocidad inicial (vo) = 0

Velocidad final (vt) = 72 km/h = 20 m/s

Intervalo de tiempo (t) = 50 segundos

Querido: Fuerza (F)

La Solución:

ecuación de impulso

3 preguntas sobre la ecuación del impulso

1. Un automóvil con una masa de 250 kg se mueve a una velocidad de 72 km/hora, luego se acelera con una fuerza constante de modo que en 5 segundos su velocidad se convierte en 80 km/hora. Determine el impulso durante 5 segundos.

Conocido:

La masa del coche (m) = 250 kg

Velocidad inicial (v_o) = 72 km/h = 20 m/s

Velocidad final (v_t) = 80 km/h = 22 m/s

Intervalo de tiempo (t) = 5 segundos

Querido: Determinar el impulso (I)

La Solución:

Ecuación de la fuerza de fricción

3 preguntas sobre la ecuación de la fuerza de fricción

1. El bloque A de 3 kg se coloca sobre la mesa y se ata a una cuerda que está conectada a la piedra B de 2 kg mediante una polea, como se muestra en la figura. Se desprecian la masa y la fricción de las poleas. La aceleración debida a la gravedad es g = 10 m/s².²Determina la aceleración del sistema y la tensión en la cuerda si:

a) mesa lisa Ecuación de la fuerza de fricción 1

b) mesa rugosa con un coeficiente de fricción cinética de 0.4

Conocido:

La masa del bloque A (m_A) = 3 kg

La masa de la roca B (m_B) = 2 kg

Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/s²

Peso del bloque A (w_A) = mg = (3)(10) = 30 Newton

Peso de la roca B (w_B) = mg = (2)(10) = 20 Newton

Querido: La aceleración del sistema (a) y la tensión en la cuerda (T)

La Solución:

ecuación de fuerza normal

3 preguntas sobre la ecuación de la fuerza normal

1. Un bloque tiene una masa de 5 kg. Si g = 10 m/s², determinar:

a) el peso del bloque

b) la fuerza normal si el bloque se coloca sobre un plano plano

c) la fuerza normal si el bloque descansa sobre un plano inclinado que forma un ángulo de 30°.^o a la horizontal

Conocido:

La masa del bloque (m) = 5 kg

Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/s²

Querido: w, N en el plano y N en la pendiente

La Solución:

ecuación de tensión de la cuerda

3 preguntas sobre la ecuación de tensión de la cuerda

1. La imagen muestra tres bloques, A, B y C, ubicados sobre un plano horizontal liso. Si la masa de A es de 1 kg, la de B es de 2 kg y la de C es de 2 kg, y la fuerza F es de 10 N, determine la relación entre la tensión en la cuerda que une A y B y la tensión en la cuerda que une B y C.

Conocido: ecuación de tensión de la cuerda 1

La masa de A (m_A) = 1 kg

Masa B (m_B) = 2 kg

La masa de C (m_C) = 2 kg

Fuerza de tracción (F) = 10 N

Querido: T_AB :_BC

La Solución: