1) Un auto marcha siguiendo un camino recto y horizontal con

rozamiento.  Haga un esquema e indique con vectores las fuerzas* que actúan sobre el vehículo en cada uno de los siguientes casos: a) El auto marcha con velocidad constanteb) El auto está acelerandoc) El auto está frenando d) El auto está detenido

* Recuerde que los vectores son segmentos orientados. Estas "flechas" que representan fuerzas tienen dirección, sentido e intensidad (esta última característica está relacionada con el largo de la flecha)

2. Considerando que el sentido de movimiento del auto es el sentido positivo ¿en cuál de los casos anteriores la fuerza total es cero? ¿en cuál la fuerza total es positiva? ¿en cuál es negativa?

3. De las cuatro situaciones del ejercicio 1) ¿Cuáles relacionaría con la primera ley de Newton? ¿Cuáles relacionaría con la segunda ley de Newton? ¿Por qué?

Ya analizó una situación en el suelo. Ahora van un par en el aire:

4. Imagine un objeto cayendo en caída libre (despreciando el rozamiento con el aire).

a) ¿Qué tipo de movimiento realiza?b) ¿Cuál de las leyes de Newton utilizaría para justificar esta situación?c) Haga un esquema donde aparezcan las fuerzas que actúan sobre el objeto

5. Un paracaidista desciende con velocidad constante. La masa del paracaidista junto con el paracaídas es de 110 kg.a) Calcular el peso del paracaidista junto con el paracaídas.b) ¿Cuánto vale la fuerza de rozamiento? ¿Por qué?c) Represente las fuerzas que actúan sobre el sistema

Respuestas a Ejercicios de Leyes de Newton(1)

En las entradas con respuestas a los ejercicios encontrará dos categoría. La primera es de SUGERENCIAS, donde se dan algunas consideraciones que pueden orientarlo en la resolución de los planteos. Si no pudo encarar la solución del ejercicio léalas e intente nuevamente (la primera sugerencia es por supuesto, que si todavía no intentó resolver los ejercicios no pase a la sección siguiente).

La otra categoría corresponde a las SOLUCIONESpropiamente dichas. Aquí podrá comparar sus respuestas. Recuerde que en aquellos casos donde se debe dar una explicación o justificación, la manera de expresarlo es un tanto personal y puede diferir un poco de la aquí propuesta.

SUGERENCIAS:

1) Recuerde que la Tierra atrae a los cuerpos y que un objeto apoyado en el suelo es sostenido por éste. Por otro lado tenga en cuenta que la Fricción o Fuerza de Rozamiento se opone al movimiento y que aparece

cuando algo se mueve o intenta moverse. Por último, el suelo también es responsable de la fuerza que tracciona al auto.

2) Piense que la aceleración es proporcional a la fuerza total sobre el cuerpo.

3) Dos de la leyes de Newton hacen referencia al estado de movimiento de un objeto.

4) a) y b) Piense en el tipo de trayectoria y si la velocidad aumenta o disminuye. c) tenga en cuenta las interacciones del objeto.

5) a) Recuerde la relación entre el PESO y la MASA. b) considere que tiene velocidad constante

SOLUCIONES

1) La representación de las fuerzas que actúan sobre el auto en las diferentes situaciones aparecen en los esquemas. En ellos P es la fuerza peso, FR la fuerza de rozamiento, N es la fuerza Normal (la reacción del piso) y FT la fuerza de tracción.

2) En el primero y en el último caso la Resultante (Fuerza Total) es cero. Es positiva en el segundo y negativa en la tercera situación.

3) Las situaciones 1 y 4 se vinculan con la Ley de Inercia ya que cuando la Fuerza Total es cero el cuerpo está en reposo o se mueve en linea recta sin cambiar su velocidad.En los casos 2 y 3 la Fuerza Total no es cero y por lo tanto hay aceleración, tal como indica la segunda ley de Newton o Ley de masa.

4) a) Se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente variado. b) La segunda ley es la que mejor explica que el cuerpo acelere. c) La única fuerza que actúa es la de la gravedad (vertical y hacia abajo).

5) a) P = m . g = 110 kg . 10 m/s2 = 1100 N . b) La fricción debe ser

1100 N porque si desciende con velocidad constante la fuerza de rozamiento debe ser igual y opuesta al peso (dando resultante cero). c) En la representación aparecen dos fuerzas én dirección vertical, con sentidos contrarios e igual intensidad.

Respecto al a), P=mg (peso es igual a masa por gravedad, la gravedad es 9,8) así que 8000=9,8m, se puede redondear a 10. m=800 KG , has despejado la m que es la masa. b) F = ma (fuerza es igual a masa por aceleración) la fuerza te la da y la m la sabes de antes: 640=800a ; a=0,8 m/seg^2 c) La m la sabes y la a te la dan: F= ma = 800x2 = F = 1600 N d) Para que la velocidad sea constante, la aceleración debe ser 0, así que si a es 0; F = ma = 800x0 = F = 0 La fuerza también es 0 

bueno a. si el auto pesa 8000 Nw y el peso es igual al producto de la masa y la gravedad (10 m/s^2 o 9,8m/s^2 depende tu profesor) tan solo debemos aplicar la formula es decir: 

P=m*a despejo m entonces m=P/a sustituyo m=(8000 Nw )/ (10 m/s^2) entonces m=800 kg 

(recordemos que Nw=kg*m/s^2 entonces los m/s^2 del numerador se cancelas con los del denominador por eso queda kg) 

b. como sabemos que el auto tiene aceleración y no hay rozamiento concluimos que como no hay fuerza disipadora la aceleración sera positiva es decir ira en aumento, sabiendo esto aplicamos segunda ley de la dinámica: 

Ftotal(en x)=m*a despejo a a=Ftotal(en x)/m sustituyo a=640 Nw/80kg entonces a=8 m/s^2 

(no utilizamos el peso 8000 Nw porque sencillamente el peso no actúa de ninguna manera en el movimiento horizontal, pero la fuerza del motor si ya que lo impulsa, si graficas el diagrama de fuerzas te darás cuenta que no esta **** http://www.monografias.com/trabajos55/ta... *** en la anterior imagen el bloque 2 es el que gráfica nuestro ejemplo , en el te das cuenta que en el plano horizontal solo hay una fuerza graficada ) 

c. ahora es lo mismo pero esta vez tenemos aceleracion y masa devemos hallar la fuerza ,lo aremos asi: 

Ftotal(en x)=m*a sustituyo Ftotal(en x)=80 kg* 2 m/s^2 entonces Ftotal(en x)=160 Nw 

d.la única forma para que la velocidad sea constante sera si se cumple el primer principio de la dinámica donde se establece que si el cuerpo tiene un sistema de fuerzas nulo o neto este siempre estará en reposo o con M.R.U. (es decir v=kte), por lo tanto la única forma del que el sistema de fuerzas sea nulo en el eje horizontal es logrando que la fuerza impulsora de este eje

sea nula: 

Fmotor=0 Nw

supongo la g=10m/s² ya que normalamente es 9.81m/s² 1.si pesa 8000 entonces tiene un masa igual a 800kg ya que peso es igual masa por gravedad 2. aplicamos la Segunda ley de Newton F=m.a entonces 640=800.a de donde la a=0.8m/s² 3.igual que en el anterior F=800(2) entonces F=1600N 4. ahora como tiene velocidad constante entonces no tiene aceleración, para ello no necesita ninguna fuerza F=0 N