Ejercicios Leyes de NewtonEjercicios Leyes de Newton

Alumnos:

Daylenis Ramos CI 20.539.938Oscar Albarran CI 11.274.046David Figueira CI 19.817.015Milagros Silva CI 18.054.653Gabriel Moreno CI 16.112.840

FISICA ISan Felipe, Mayo 2013

1. Un hombre arrastra un cofre por la rampa de un camión de mudanzas. La rampa está inclinada 20º y el hombre tira con una fuerza que forma un ángulo de 30º con la rampa (Figura No 1) a) ¿Qué fuerza se necesita para que la componente Fx paralela a la rampa sea 80N? b) ¿Qué magnitud tendrá entonces Fy? }

Figura No 1

Fy= 46,18N

a) Fx= 80N b) Fy=? Fy=? Fy=co F= Hip= 92,37N F= 80N Sen 30° = Fy cos30° 92,37N F= 92,37N Fy= 92,37 x Sen30°

Fx=caF=HipCos30°= Fx FF=Fx cos30°

Solución:

Aplica la descomposición de fuerza y relaciones de funciones trigonométricas.

Paso 1) Se determina F mediante F= Fx cos∞Paso 2) Se determina la componente vertical de la fuerza mediante la formula: Fy=F.sen∞

2. Una caja descansa sobre un estanque helado (sin fricción). Si un pescador aplica una fuerza horizontal de 48 N a la caja y produce una aceleración de 6m/s2 ¿Qué masa tiene la caja?

mF

F=48Na= 6m/s²m=?

F= m . am= F am= 48N 6m/s²

m= 48kg mts² 6mts²

m= 8kg

Solución:

Paso 1) Se aplica la segunda ley de newton, ley de la dinámica la cual se define:

F=m.a

Paso 2) Se despeja la m de la formula patrón y obtenemos: m= F a

3. Se empuja una botella a lo largo de una mesa y cae por el borde. Ignore la resistencia del aire. a) ¿Qué fuerzas se ejercen sobre la botella mientras esta en el aire? b) ¿Cuál es la reacción a cada fuerza?; es decir ¿Por qué cuerpo y sobre que cuerpo se ejerce la reacción?

Solución:

a) Normal, peso.b) Sobre la botella

VF VF=V0=0 N

PCaída Libre

Y=gt² 2F= P= N

4. Una fuerza F se ejerce directamente hacia arriba sobre el eje de la polea sin masa. Considere que la polea y el cable carecen de masa. Dos objetos, de masa m1= 1,2 kg m2= 1,9 kg, están unidos a los extremos opuestos del cable, el cual pasa por la polea. El objeto m2 esta en contacto con el piso.a) ¿Cuál es el valor mas grande que la fuerza F puede tener de modo que m2 permanezca en reposo sobre el piso?b) ¿Cuál es la tensión en el cable cuando la fuerza F hacia arriba sea de 110 N? ¿Cuál es la aceleración de m1?

F

g

m1

m2

Diagrama de cuerpo libre

m1= 1,2 kgm2= 1,9 kgF=?T=?a=?

m1

T

P1 P2

N

m2

Solución:

P1= m.gP1= 1,2 kg.9,8 m/s²P1=11,76 kg m/s²

T-P1= m1.a (I)T= m2.a (II)

Sustituimos II en I

M2.a-P1= m2.aM2.a-m1.a=P1a (m2-m1)= P1a= P1

m2-m1

a=11,76 kg m/s² 1,9 kg-1,2 kg

a=11,76 kg m/s² 0,7 kg-1,2 kg

a= 16,8 m/s²

a) F= m2.a F= 1,9 kg.16,8 m/s² F= 31,92 N

b) T-11,76 N=110 N T=110 N+11,76 N T= 121,76 N

F= m1.a a= F m1 a= 110 N 1,2 kg a= 110 kg m/s² 1,2 kg a= 91,66 m/s²

Ejercicio 4

Paso 1) Se realiza el diagrama de cuerpo libre

Paso 2) Se plantean las ecuaciones a partir de los diagramas

Paso 3) Se calcula la aceleración del sistema

Paso 4) Se calcula el valor de la fuerza

Paso 5) Se calcula la tensión

Paso 6) Se calcula la aceleración para la masa 1