EJERCICIOS EXTRAIDOS DEL EXAMEN 1.2 DE FISICA Y QUÍMICA, 4º ESO: 1. a) A force of 129 N produces an elongation of 60 cm on a spring. Find the force constant of the spring. b) A spring of 10 cm length has a spring constant of 6 N/m. What an elongation is produced by a force of 0.3 N? ANSWER: a) Using Hooke´s law: F = k · ∆x

129 N = K· 0.6 m k= 215 N/m is the spring´s constant.

b) Following the same law:

0.3 N = 6 N/m·∆x ∆x = 0.05 m is the spring´s elongation.

2. Sobre un cuerpo de 20 Kg actúa una fuerza de 98 N. Calcule: a) El valor de la aceleración que le imprime. b) La velocidad que llevará el cuerpo a los 5 segundos. SOLUCIÓN: a) Siguiendo la ley fundamental de la dinámica, F = m·a

98 N = 20 Kg· a a = 4.9 m/s2 es la aceleración que lleva el cuerpo.

b) Se trata de un MRUA, y por lo tanto

v = v0 + at v = 0 + (4.9·5) = 24.5 m/s será la velocidad del cuerpo.

4. Sobre los extremos de una barra rígida de 400 cm de longitud se aplican en sentido opuesto una fuerza de 20 N y otra de 60 N respectivamente. a) Represente el diagrama de fuerzas. Calcule el módulo, dirección y sentido de la fuerza resultante. b) Halle la distancia entre la resultante y cada fuerza componente. SOLUCIÓN: a) El diagrama de fuerzas del sistema será el siguiente:

60 N

40 N

4 m x

20 N / R / = / F2- F1/ = 60-20 = 40 N es el módulo de la resultante. Dirección: Eje Y

Sentido: Positivo (norte)

b) Para averiguar la distancia entre la resultante (en rojo) y cada fuerza componente del sistema, planteamos las

ecuaciones del mismo:

F2 ( 4 + x) = F1· x 20 (4 + x) = 60x

Resolviendo el sistema: 80 + 20x = 60x

80 = 60x – 20 x

80 = 40 x

x = 80/ 40 = 2 m es la distancia a la que se encuentra la resultante, con respecto a la

barra.

Por lo tanto, se encontrará a

(4 + x) = 4 + 2 = 6 m de distancia con respecto a la fuerza 2.

X = 2 m de distancia con respecto a la fuerza 1.