A) Dibuje en un esquema las fuerzas que actúan sobre el
bloque y calcule el valor de dichas fuerzas.
El esquema se puede observar en la imagen adjunta.
Datos :
m = 5 kg
g = 9, 8 m / s ^ 2
mg = 5 * 9, 8 = 49 N
Fx = F * Cos(60º) = 30 * Cos(60º) = 15 N
Fy = F * Sen(60º) = 30 * Sen(60º) = 15√3 N
Fr = 0, 2 * N = 4, 604 N
Se aplica la sumatoria de fuerzas en el eje vertical :
∑Fy = 0
N + Fy – mg = 0
Sustituyendo los valores :
N + 15√3 – 49 = 0
N = (49 - 15√3) N = 23, 02 N
Ahora se aplica una sumatoria de fuerzas en el eje
horizontal :
∑Fx = m * a
Fx – Fr = m * a
Fx – 0, 2 * N = m * a
Se sustituyen los valores :
15 – (0, 2 * 23, 02) = 5 * a
a = 2, 08 m / s ^ 2
b) Calcule la variación de energía cinética del bloque en un
desplazamiento de 0, 5 m.
Para calcular el tiempo que tarda el bloque el recorrer 0, 5
m, se aplica la siguiente ecuación :
Xf = Xo + Vo * t + a * t ^ 2 / 2
Datos :
Xf = 0, 5 m
Xo = 0 m
Vo = 0 m / s
a = 2, 08 m / s ^ 2
Sustituyendo los valores :
0, 5 = 0 + 0 * t + 2, 08 * t ^ 2 / 2
0, 5 = 1, 04 * t ^ 2
t = 0, 693 s
Ahora para calcular la velocidad en t = 0, 693 s se aplica la
siguiente ecuación :
Vf = Vo + a * t
Datos :
Vo = 0 m / s
a = 2, 08 m / s ^ 2
t = 0, 693 s
Sustituyendo los datos :
Vf = 0 + (2, 08 * 0, 693)
Vf = 1, 44 m / s
Finalmente para calcular la energía cinética se aplica la
siguiente ecuación :
Ec = m * V ^ 2 / 2
Datos :
m = 5 kg
V = 1, 44 m / s
Sustituyendo los datos se tiene que :
Ec = 5 * (1, 44) ^ 2 / 2
Ec = 5, 184 J
La energía cinética cuando el bloque se ha movido 0, 5 m es
de 5, 184 J.
PRUEBA DE SELECTIVIDAD ANDALUCIA CONVOCATORIA RESERVA B 2015 - 2016
FÍSICA.
