Page 174 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

7.35. El valor de ¿u, = 0.7 para neumáticos de caucho en *7.38. Una masa de 5 kg descansa sobre un plano inclinado
una carretera de concreto. ¿Cuál es la distancia ho­ a 34° en el cual = 0.2. ¿Qué impulso hacia arriba
rizontal mínima de frenado para una camioneta de del plano inclinado hará que el bloque se acelere a
1600 kg que circula a 20 m/s? Resp. 29.2 m 4 m /s2?
*7.36. Supongamos que las masas de 4 y 6 kg de la figu­ *7.39. Un bloque de 96 Ib descansa sobre una mesa en la
ra 7.14 se intercambian, de modo que la masa más cual fi = 0.2. Una cuerda atada a este bloque pasa
grande esté sobre la mesa. ¿Cuáles serían la acele­ por una polea ligera sin fricción. ¿Qué peso habrá
ración y la tensión en la cuerda (sin tomar en cuenta que aplicar en el extremo libre para que el sistema
la fricción)? tenga una aceleración de 4 ft/s2? Resp. 35.7 Ib
*7.37. Considere dos masas A y B unidas mediante una
cuerda y colgadas de una sola polea. Si la masa A es
el doble que la masa B, ¿cuál será la aceleración del
sistema? Resp. 3.27 m /s2

Preguntas para la reflexión crítica
7.40. En un experimento de laboratorio, la aceleración de está en la posición más baja. ¿Cuál es la tensión en
un carrito se mide por la separación de los puntos cada cuerda? Si después son separadas del techo,
marcados a intervalos regulares en una cinta recu­ ¿cuál deberá ser la tensión en la cuerda superior
bierta de parafina. Pesos cada vez más grandes son para que el sistema tenga una aceleración ascenden­
transferidos del carrito a un gancho colocado en el ex­ te de 4 m /s2? En este último caso, ¿cuáles son las
tremo de una cinta que pasa por una polea ligera sin tensiones en las cuerdas que unen las tres masas?
fricción. De esta manera, la masa de todo el sistema 7.44. Un astronauta de 80 kg sale a una caminata espacial
se mantiene constante. En virtud de que el carrito se y empuja un panel solar de 200 kg que se desprendió
mueve sobre una pista neumática horizontal con de una nave espacial. Esa fuerza imparte en el panel
fricción insignificante, la fuerza resultante es igual una aceleración de 2 m /s2. ¿A qué aceleración está
a las pesas colocadas en el extremo de la cinta. Así sujeto el astronauta? ¿Los dos seguirán acelerando
se han registrado los siguientes datos: después del empujón? ¿Por qué sí o por qué no?
Resp. -5 .0 0 m /s2, no
Peso,W 2 4 6 8 10 12 7.45. Un trineo de 400 Ib desciende por una colina (p, =
Aceleración, m /s2 1.4 2.9 4.1 5.6 7.1 8.4 0.2) cuya pendiente tiene un ángulo de 60°. ¿Cuál es
la fuerza normal sobre el trineo? ¿Cuál es la fuerza de
Elabore una gráfica de peso contra aceleración.
fricción cinética? ¿Cuál es la fuerza resultante colina
¿Cuál es el significado de la pendiente de esa curva?
abajo? ¿Cuál es la aceleración? ¿Es necesario cono­
¿Cuál es la masa del sistema?
cer el peso del trineo para calcular su aceleración?
7.41. En el experimento descrito en el problema 7.40,
7.46. Tres masas, w = 10 kg, mn = 8 kg y m3 = 6 kg, están
el estudiante coloca un peso constante de 4 N en el
unidas como indica la figura 7.17. Sin tomar en cuen­
extremo libre de la cinta. Se realizan varios ensayos
ta la fricción, ¿cuál es la aceleración del sistema?
y, en cada uno de ellos, la masa del carrito se incre­
¿Cuáles son las tensiones en la cuerda de la izquierda
menta agregándole pesas. ¿Qué pasa con la acele­
y la cuerda de la derecha? ¿Sería igual la aceleración
ración cuando la masa del sistema se incrementa?
si la masa de en medio mn fuera eliminada?
¿Cuál tiene que ser el valor del producto de la masa
del sistema y la aceleración en cada ensayo? ¿Será m2
necesario incluir la masa del peso constante 4 N en
estos experimentos?
7.42. Se usa una disposición similar a la que presenta la
figura 7.14, salvo que las masas son sustituidas.
¿Cuál es la aceleración del sistema si la masa sus­
pendida es tres veces mayor que la masa colocada
sobre la mesa y ¡i = 0.3? Resp. 6.62 m /s2
7.43. Tres masas, de 2 kg, 4 kg y 6 kg, están unidas (en
ese orden) por cuerdas y han sido colgadas del techo
con otra cuerda, de modo que la masa más grande
Capítulo 7 Resumen y repaso 155