Transcript 1. Leyes de Newton - Colegio Adventista La Serena

Resumen de la clase anterior
MOVIMIENTOS
verticales
horizontales
Acelerados
Uniforme
MRU
MRUA
MRUR
se aplica en
se aplica en
movimientos
relativos
lanzamiento
hacia arriba
se aplica en
caída libre
lanzamiento
hacia abajo
Aprendizajes esperados
•
Comprender las Leyes de Newton.
•
Aplicar los conceptos de masa y peso.
•
Aplicar las Leyes de Newton a la solución de problemas.
1. Leyes de Newton
2. Tipos de fuerza
1. Leyes de Newton
1.1 Ley de Inercia
Todo cuerpo permanece en su estado de
reposo o de movimiento rectilíneo
uniforme a menos que un agente externo
(fuerza neta sobre él) lo saque de ese
estado.
1. Leyes de Newton
INERCIA en nuestra vida cotidiana:
Ejercicios
13. Un cuerpo se mueve sobre una superficie sin roce, como indica el gráfico adjunto de la
velocidad v en función del tiempo t. Es correcto afirmar que la fuerza neta
A)
B)
C)
D)
E)
va aumentando.
va disminuyendo.
es constante.
es nula
ninguna de las anteriores.
v
t
C
Comprensión
1. Leyes de Newton
1.2 Ley fundamental de dinámica
Si sobre un cuerpo actúa una fuerza neta,
éste adquiere una aceleración que es
directamente proporcional a dicha fuerza
neta e inversamente proporcional a su masa.
Unidades
para fuerza
S . I . : Newton  N 
C .G .S . : Dina dina

1. Leyes de Newton
DINÁMICA en nuestra vida cotidiana:
Ejercicios
14. Un cuerpo es sometido a un experimento físico, cuyos resultados se expresan en el
gráfico adjunto, donde se representa la fuerza F en función de la aceleración a. ¿Cuál es
el valor de la masa del cuerpo?
F[N ]
A)
0,5[kg]
B)
1,0[kg]
C)
2,0[kg]
D) 20,0[kg]
E) 200,0[kg]
20
10
m
a 2 
s 
C
Comprensión
1. Leyes de Newton
1.3 Ley de acción y reacción
Si un cuerpo A está ejerciendo una fuerza sobre un
cuerpo B, entonces el cuerpo B ejerce una fuerza de
igual módulo y dirección, pero de sentido opuesto
sobre el cuerpo A.
La hélice unida al
bote empuja el
agua y el agua
empuja a la hélice
junto con el bote.
Las fuerzas de acción y reacción actúan en cuerpos distintos.
1. Leyes de Newton
ACCIÓN y REACCIÓN en nuestra vida cotidiana:
Ejercicios
4. Respecto de las fuerzas de acción y reacción, ¿cuál(es) de las siguientes proposiciones
es(son) son correcta(s)?
I) La fuerza de acción actúa primero, inmediatamente después aparece la reacción.
II) Acción y reacción siempre actúan sobre cuerpos distintos.
III) Acción y reacción siempre actúan en distinta dirección.
A) Sólo I.
B) Sólo II.
C) Sólo III.
D) Sólo I y II.
E) Sólo I y III.
B
Comprensión
1. Leyes de Newton
1.4 Diagrama de cuerpo libre (DCL)
Corresponde a la representación gráfica de las
fuerzas que actúan sobre un cuerpo en estudio.
F
Para resolver problemas utilizando DCL, se debe
seguir los siguientes pasos:
1) Hipótesis de movimiento.
2) Dibujar las fuerzas sobre cada cuerpo
3) Plantear F = m · a para cada eje,
resolver ecuaciones e interpretar
resultados.
F3
F4
(DCL).
F2
1. Leyes de Newton
Ejemplos de DCL:
Fuente: mx.kalipedia.com
Fuente: mx.kalipedia.com
Fuente: mx.kalipedia.com
Fuente: mx.kalipedia.com
Ejercicios
2. Si sobre una caja de 2[kg] de masa, apoyada sobre una superficie lisa, actúan dos fuerzas
horizontales, tal como indica la figura, ¿cuál es la aceleración de la caja?
A)
B)
C)
D)
E)
3 m
s2
4 m
s2
6 m
s2
8 m
s2
12 m
s2
12 N 
4 N 
m
B
Aplicación
2. Tipos de fuerza
2.1 Peso
La masa es la medida de cuánta materia hay en un
objeto.
El peso es la medida de qué tanta fuerza ejerce la
gravedad sobre un objeto.
DCL del PESO:
La fuerza peso siempre está dirigida hacia el suelo.
Para calcular el PESO:
P  m g
En S.I. la masa se mide en kilogramo [kg] y el peso en Newton
[N], son unidades distintas pues son magnitudes de naturaleza
diferente.
Ejercicios
7. Un cuerpo pesa 125 [N] en la superficie terrestre. ¿Cuál es la masa de dicho cuerpo?
A)
B)
C)
D)
E)
1250[kg]
125,0[kg]
12,50[kg]
1,250[kg]
Otro valor.
C
Aplicación
2. Tipos de fuerza
2.2 Normal
DCL de la NORMAL:
La fuerza normal es una fuerza de reacción a la que
ejerce un cuerpo al estar en contacto con una
superficie.
N
La fuerza normal siempre es perpendicular a la
superficie de contacto y dirigida hacia afuera.
El valor de la NORMAL, es
comúnmente igual al valor
del PESO


N  P
Ejercicios
16. Un cuerpo de masa “m” se desliza sobre una mesa horizontal sin roce, con una
aceleración constante “a”. El módulo de la fuerza normal es _________ que el módulo
del peso.
A)
B)
C)
D)
E)
mayor
mayor o igual
igual
menor
menor o igual
C
Conocimiento
Ejercicios
5. En el sistema horizontal de la figura, los cuerpos p y q tienen masas mp y mq
respectivamente. Analizando la fuerza normal que actúa sobre cada uno de estos
cuerpos sería correcto afirmar que
 mp g
I)
N
II)
Nq  N
p
N
p
p
III) N q  m q  g
A) Sólo I.
B) Sólo II.
C) Sólo III.
D) Sólo I y II.
E) Sólo I y III.
Nq
A
Cmprensión
2. Tipos de fuerza
2.3 Tensión
Es la fuerza transmitida a través de una cuerda inextensible y de masa
despreciable ejercida por un cuerpo ligada a ella.
Se representa por un vector dirigido a lo largo de ella.
Diferentes DCL de la TENSIÓN:
T
T
T
T
T
T
mg
T
T
T
Ejercicios
12. Un objeto de m = 12 [kg] está suspendido, tal como indica la figura. El módulo de la
fuerza neta resultante sobre él es
A -120 [N]
B) -12 [N]
C)
0 [N]
D) 12 [N]
E) 120 [N]
C
Comprensión
Ejercicios
15. Despreciando el roce, para la figura, es correcto afirmar que
I) la fuerza normal sobre el bloque p, es 20 [N].
m
II) la aceleración del bloque q, es 8
. 2
s
III) la tensión T de la cuerda es 16 [N].
A)
B)
C)
D)
E)
Sólo I.
Sólo II.
Sólo III.
Sólo II y III.
I, II, Y III.
p
T
2 [kg]
T
8 [kg]
E
Aplicación
q