Page 108 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

4.4. Una sola cadena sostiene una polea que pesa 40 N.
Entonces se conectan dos pesas idénticas de 80 N
con una cuerda que pasa por la polea. ¿Cuál es la
tensión en la cadena que sostiene todo el conjunto?
¿Cuál es la tensión en cada una de las cuerdas?
4.5. Si el peso del bloque de la figura 4.19a es de 80 N,
¿cuáles son las tensiones en las cuerdas Ay B?
Resp. A = 95.3 N, B = 124 N
4.6. Si la cuerda B de la figura 4.19a se rompe con ten­
siones mayores de 200 Ib, ¿cuál es el máximo peso
IV que puede soportar?
4.7. Si W = 600 N en la figura 4.19b, ¿cuál es la fuerza
que ejerce la cuerda sobre el extremo de la vigueta
Al ¿Cuál es la tensión en la cuerda B1
Resp. A = 300 N, B = 520 N
4.8. Si la cuerda B de la figura 4.19a se rompe cuando su ten­
sión es mayor de 400 N, ¿cuál es el peso máximo W? ¿Cuál sería la nueva fuerza necesaria para arrastrar­
4.9. ¿Cuál es el peso máximo W en el caso de la figura lo a rapidez constante?
4.19b si la cuerda sólo puede soportar una tensión 4 yj Supongamos ciertas superficies en las que ¡is = 0.7
máxima de 800 N? Resp. 924 N y ¡jLk = 0.4. ¿Qué fuerza horizontal se requiere para
4.10. Un bloque de 70 N reposa sobre un plano inclinado que un bloque de 50 N empiece a deslizarse sobre
a 35°. Calcule la fuerza normal y halle la fuerza de un piso de madera? ¿Qué fuerza se necesita para
fricción por la que el bloque no resbala. moverlo a rapidez constante? Resp. 35 N, 20 N
4.11. Un cable está tendido sobre dos postes colocados 4 Un estibador se ha dado cuenta de que se requiere una
con una separación de 10 m. A la mitad del cable se fuerza horizontal de 60 Ib para arrastrar una caja de
cuelga un letrero que provoca un pandeo, por lo cual 150 Ib con rapidez constante sobre una plataforma
el cable desciende verticalmente una distancia de 50 de carga. ¿Cuál es el coeficiente de fricción cinética?
cm. Si la tensión en cada segmento del cable es de 4 ^ 9 El estibador del problema 4.18 se percata de que
2000 N, ¿cuál es el peso del letrero? Resp. 398 N una caja más pequeña del mismo material puede ser
4.12. Un semáforo de 80 N cuelga del punto medio de un ca­ arrastrada con rapidez constante con una fuerza ho­
ble de 30 m tendido entre dos postes. Halle la tensión rizontal de sólo 40 Ib. ¿Cuál es el peso de esta caja?
en cada segmento del cable si éste tiene un pandeo que Resp. 100 Ib
lo hace descender una distancia vertical de 1 m. 4.20. Un bloque de acero que pesa 240 N descansa sobre
*4.13. Los extremos de tres vigas de 8 ft están clavados una viga de acero bien nivelada. ¿Qué fuerza hori­
unos con otros, formando así un trípode cuyo vér­ zontal logrará mover el bloque a rapidez constante
tice se encuentra a una altura de 6 ft sobre el suelo. si el coeficiente de fricción cinética es 0.12?
¿Cuál es la compresión que se produce en cada una 4.21. Una caja de herramientas de 60 N es arrastrada ho­
de esas vigas cuando un peso de 100 Ib se suspende rizontalmente con una rapidez constante por medio
de dicho vértice? Resp. 44.4 Ib de una cuerda que forma un ángulo de 35° con el
4.14. Un cuadro de 20 N se cuelga de un clavo, como piso. La tensión registrada en la cuerda es de 40 N.
indica la figura 4.21, de manera que las cuerdas que Calcule las magnitudes de las fuerzas de fricción y
lo sostienen forman un ángulo de 60°. ¿Cuál es la normal. Resp. 32.8 N, 37.1 N
tensión en cada segmento de la cuerda? 4.22. ¿Cuál es el coeficiente de fricción cinética en el
ejemplo del problema 4.21?
Sección 4.7 Fricción *4.23. El coeficiente de fricción estática que corresponde
4.15. Una fuerza horizontal de 40 N es apenas suficiente a la madera sobre madera es de 0.7. ¿Cuál es el án­
para poner en marcha un trineo vacío de 600 N so­ gulo máximo que puede adoptar un plano inclinado
bre nieve compacta. Después de empezar el movi­ de madera para que un bloque, también de madera,
miento se requieren tan sólo 10 N para mantener el permanezca en reposo sobre el plano? Resp. 35°
trineo a rapidez constante. Halle los coeficientes de *4.24. Un techo tiene una pendiente con un ángulo de 40°.
fricción estática y cinética. Resp. 0.0667, 0.0167 ¿Cuál debe ser el coeficiente máximo de fricción
4.16. Supongamos que en el trineo descrito en el pro­ estática entre la suela de un zapato y ese techo para
blema anterior se colocaran 200 N de provisiones. evitar que una persona resbale?

Capítulo 4 Resumen y repaso 89