Física y Química · Práctica por tema
Ejercicios resueltos de Dinámica
Trabaja los ejercicios en papel antes de abrir las soluciones. Si necesitas mirar la respuesta demasiado pronto, vuelve a la lección enlazada y repite después el problema sin ayuda.
Diagramas de fuerzas y leyes de Newton
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Ejercicio 1. Un muelle ideal de k=200 N/m se alarga 0,030 m. Calcula el módulo de su fuerza.
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Pista: Usa F=k|x| en el régimen indicado.
Solución: F=200·0,030=6,0 N, dirigida hacia la posición de equilibrio.
Ejercicio 2. Un bloque está en reposo sobre una mesa. ¿Peso y normal forman un par de acción-reacción?
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Pista: Comprueba sobre qué cuerpos actúan.
Solución: No. Ambos actúan sobre el bloque. La reacción al peso es la atracción del bloque sobre la Tierra; la reacción a la normal es la fuerza del bloque sobre la mesa.
Ejercicio 3. Dos fuerzas opuestas de 10 N tienen líneas de acción paralelas separadas 0,4 m. ¿Puede haber giro con fuerza neta cero?
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Pista: Calcula el momento del par.
Solución: Sí. El momento del par tiene módulo 10·0,4=4 N·m aunque la suma de fuerzas sea cero.
Rozamiento, planos inclinados y tensiones
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Ejercicio 4. Un bloque de 2 kg es arrastrado horizontalmente con 12 N sobre una mesa de μ_k=0,20. Usa g=10. Calcula a.
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Pista: El movimiento está indicado; usa fricción cinética.
Solución: N=20 N, f_k=4 N y F_neta=8 N. a=8/2=4 m/s².
Ejercicio 5. Una fuerza de 20 N tira de un bloque de 4 kg con ángulo 30° hacia arriba sobre mesa, sin aceleración vertical. Usa g=10. Calcula N.
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Pista: La componente vertical del tirón reduce la normal.
Solución: N+20sen30°−40=0, luego N=30 N. No vale mg=40 N.
Ejercicio 6. En un plano sin rozamiento de 30°, un bloque permanece sujeto por una cuerda paralela al plano. Usa m=2 kg y g=10. Calcula T y N.
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Pista: Aplica equilibrio en los dos ejes.
Solución: T=mgsen30°=10 N y N=mgcos30°=10√3≈17,32 N.
Dinámica circular y situaciones conectadas
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Ejercicio 7. Un cuerpo de 2 kg a 3 m/s choca con otro de 1 kg en reposo y quedan unidos. Desprecia impulso externo. Calcula v final y pérdida de energía cinética.
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Pista: Conserva momento, no energía cinética.
Solución: p_i=2·3=6 kg·m/s. v_f=6/3=2 m/s. K_i=9 J y K_f=(1/2)·3·4=6 J; disminuye 3 J, transferidos a otras formas.
Ejercicio 8. Una pelota de 0,20 kg cambia de +10 a −5 m/s en 0,10 s. Calcula impulso y fuerza media.
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Pista: La variación es velocidad final menos inicial.
Solución: Δp=0,20(−5−10)=−3,0 kg·m/s. F_media=−3,0/0,10=−30 N. El signo indica el sentido del impulso.
Ejercicio 9. Un vehículo ideal de 1000 kg toma una curva horizontal de radio 50 m a 10 m/s. ¿Qué fuerza horizontal neta requiere?
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Pista: Usa la componente radial de Newton.
Solución: F=mv²/r=1000·100/50=2000 N hacia el centro. Debe proporcionarla alguna interacción real, como el rozamiento con el suelo.
Cómo corregirte
- Marca con un símbolo distinto un error de concepto, uno de procedimiento y uno de cálculo.
- Repite sin mirar solo los problemas fallados; no vuelvas a empezar siempre desde el ejercicio 1.
- Antes de cerrar, revisa los errores frecuentes del tema y haz el test corto.