fisica 2º san pedro de riobamba
TRANSCRIPT
•Modulo
•1 cuaderno de 30 hojas de cuadros
•Juego Geométrico
•Calculadora
MATERIALES
Actividades
Individuales
(Tareas)
Actividades
en clase
(Modulo)
Lecciones
y
Proyecto
EXAMEN
FINAL
PROMEDIO
27% 27% 26% 20%
10 10 10 10 10
Estudiante que no cumple a
tiempo se revisara atrasado
como refuerzo académico
según el reglamento a la Ley de
educación vigente.
PROYECTO DE ASIGNATURA
• Presentar en video el proceso (Editado)
• Presentar el informe del proyecto
• En grupo de hasta 2 estudiantes
Fecha de
presentación: sábado
27 de mayo de 2017
Una Fuerza es toda acción que puede cambiar el estado de reposo
o de movimiento de un cuerpo o bien producir deformaciones.
UNIDADES DE FUERZA
La fuerza es una magnitud vectorial, cuyas unidades son las de la
masa multiplicado por la aceleración.
S.I.
C.G.S.
Técnico
Ns
mkgamF
2..
Dinass
cmgamF
2..
amF
.
Es la atracción que
ejercen entre si dos
cuerpos, a causa de
sus masas.
La producida por un
cuerpo cargado
eléctricamente ya sea
que esté en reposo o en
movimiento.
Es la responsable de mantener
unidos los protones y
neutrones en el núcleo
atómico. Esta fuerza no
obedece a ninguna ley
conocida, sino que decrece
rápidamente, hasta
prácticamente anularse
cuando la distancia entre los
cuerpos es mayor a 10-15
m.
es de naturaleza y
característica diferente a la
anterior, a pesar de que
también se origina a nivel
nuclear. Esta fuerza tampoco
cumple una ley establecida y
se encuentra en el fenómeno
físico de la radiación.
No sé con
qué armas se
luchara en la
Tercera
Guerra
Mundial, pero
sí sé con
cuáles lo
harán en la
cuarta
Guerra
Mundial:
con palos y
mazas.
Es la fuerza con que la tierra atrae a todos los
cuerpos. Está dirigida hacia el centro del planeta,
por lo tanto es una cantidad vectorial
El valor del peso de un cuerpo es:
gmw
Donde:w= peso del cuerpom = masa del cuerpog = aceleración de la gravedad = 9.81 m/s2
Es una fuerza que se genera cuando dos cuerpos
están en contacto. Tiene una dirección perpendicular
a las superficies en contacto.
peso
Normal
peso
Normal
peso
Normal
peso
Normal
peso
Normal
pesoNormal
gmw
peso
Normal
FuerzaFuerza rozamiento
normalN
rozamiento de ecoeficientμ
Nμfr
Se genera cuando dos cuerpos están en contacto y el uno
tiende a moverse o se mueve con relación a otro. Tiene una
dirección tangente a las superficies en contacto y sentido
sobre cada cuerpo es el opuesto al movimiento relativo o su
tendencia en relación con el otro
estira se que distanciax
delasticida de constantek
k.xFe
Un cuerpo se denomina elástico cuando bajo la acción de
fuerzas – dentro de ciertos límites- se deforma, pero al
retirar el agente de la deformación, el cuerpo regresa a
sus condiciones iniciales (naturales), se denomina fuerza
elástica, la cual es directamente proporcional a la
deformación.
F
N
w
fr
Fe
La cuerda es un elemento flexible que sirve para
transmitir la acción de la fuerza aplicada. En
condiciones ideales de la fuerza transmitida es la
misma en cualquier sección de la cuerda, o sea que,
la fuerza no se pierde.
T
w
T
F
BA
Cuando dos cuerpos interactúan, la fuerza que el
primero ejerce sobre el segundo (acción), es igual a
la que éste ejerce sobre el primero (reacción) en el
módulo y dirección, pero en sentido opuesto.
Todo cuerpo continúa en su estado de reposo o
del MRU, a menos que se le obligue a cambiar
ese estado por medio de fuerzas que actúan
sobre él
La aceleración de un cuerpo es directamente
proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él, e
inversamente proporcional al valor de su masa.
F=m.a
1
2
3¡FALLE!
A un cuerpo de 12 kg de masa se le aplica una
fuerza de 80N. Calcular la aceleración que tendrá
en una pista sin rozamiento.
?a
80NF
12kgm
DATOS
peso
Normal
Fuerza
m
Fa
amF
FORMULA
2
2
67,612
80
s
m
kg
s
mkg
a
SOLUCIÓN
21
s
mkgN
A un cuerpo de 10kg de masa que se mueve a una velocidad
de 8m/s se le aplica una fuerza de 15N. Calcular a) la
velocidad que tendrá al cabo de 12s; b) el espacio que ha
recorrido en este tiempo.
?b)e
? a)
15NF
8m/sV
10kgm
DATOS
Vf
smssmsmVa f /26)12(/5,1/8) 2
mssmssmeb 204)12)(/5,1(2
1)12(/8) 22
22
/5,110
.15
10
15sm
kg
s
mkg
kg
Na
Calcular la fuerza constante necesaria para detener
un automóvil de 15000 N de peso en 10 segundos,
que viaja con una rapidez de 90 Km./h. ¿Qué
distancia recorrerá hasta detenerse?
0
?
/90
10
15000
?
f
o
V
e
hKmV
st
Nw
F
DATOS
amF
FORMULA
e=?
me
NF
125
52,3826
SOLUCION
Calcular la aceleración que
adquiere un cuerpo de 120 Kg.
cuando se le aplica una fuerza
de 1000 N durante 5 segundos,
¿Qué espacio recorre?; ¿Cuál es
la velocidad final?
?
?
0
5
1000
120
?
f
o
V
e
V
st
NF
kgm
a
DATOS
amF .
FORMULA
22
/33,8120
1000sm
kg
s
mkg
a
SOLUCION
2
2
1. attVe o me 13,104
smV f /65,41
Un automóvil de 1200 Kg. se está desplazando a 72
Km/h, choca contra una pared y se detiene después
de recorrer 3m. Calcular la fuerza de retardo que
realizó la pared sobre el vehículo.
?
3
0
/72
1200
F
me
V
hkmV
kgm
f
o
DATOS
amF .
FORMULA
aeVV of 222
2/67,66 sma
NF 80004
Página 121
11. Una fuerza horizontal de 5000N acelera un auto
de 1500kg a partir del reposo. ¿Cuál es la
aceleración del auto? ¿Cuánto tiempo tarda en
alcanzar una rapidez de 25m/s?
smV
t
a
V
kgm
NF
f
o
/25
?
?
0
1500
5000
DATOS
amF .
FORMULA
22
/33,31500
5000sm
kg
s
mkg
a
SOLUCION
atVV of st 51,7
Página 121
12. Un cuerpo de 6,5kg parte del reposo y recorre
una distancia de 22m en 5,4s por acción de una
fuerza constante. Encuentre el valor de la fuerza.
Fuerza
Vo=0
e=22m
?
4,5
22
0
5,6
F
st
me
V
kgm
o
DATOS
amF .
FORMULA
2
2
1. attVe o
2/51,1 sma NF 82,9
10. Una metralleta dispara una bala de 10 g, al salir
del cañón, alcanza una velocidad de 400 m/s, cuya
longitud es de 50 cm. a) Calcular la aceleración; b)
Encontrar la fuerza.
Respuesta: a) 1,6 x 105
m/s2
b) 1600 N.
?)
?)
5,0
/400
0
010,0
Fb
aa
me
smV
V
kgm
f
o
DATOS
a
aeVV of 222
FORMULA
amF .
1. Se aísla el o los cuerpos de interés
2. Se elige un sistema de referencia
ortogonal adecuado para el análisis del
movimiento de cada cuerpo
3. Se representan vectorialmente todas las
fuerzas que actúan sobre cada cuerpo.
4. Se plantea la segunda ley de Newton en
cada eje del sistema de coordenadas,
obteniéndose generalmente un sistema de
ecuaciones
5. Resolver el sistema de ecuaciones que
permitan calcular las incógnitas y analizar
los resultados
TAREA DEL LIBRO
MINISTERIO EDUCACIÓN
Los ejercicios de la
página 120
Un objeto de 10 kg de masa sobre una superficie
plana, luego de aplicarle una fuerza de 50N que
forma con la horizontal un ángulo de 37°. El
coeficiente de rozamiento dinámico entre el bloque
en movimiento y la superficie es de 0,30. Determine
la aceleración del sistema.
37º
w
N
frx
y
Fy
Fx
a) 1,67m/s2
b) 1,87m/s2
c) 1,96m/s2
d) 2,15m/s2
e) N.A.
3,0
?
10
50
a
kgm
NF
DATOS
ƩFx=ma ƩFy=0
Fx-fr=maFx-µN=ma
Fy+N-w=0Fy+N=wN=mg-Fy
x
y
w
N
Ffr
Un bloque prismático de 100 N está sobre una superficie
horizontal, se mueve a lo largo de ella, al cual se le aplica una
fuerza de 150 N durante 3 segundos, si el coeficiente de
rozamiento cinético entre el bloque y la superficie es de 0,15.
Calcular la velocidad que adquiere el bloque al cabo de los 3
segundos. R=39,69m/s
213,23m/sa
100
0,15(100))9.8(150a
w
μN)g(Fa
39,69m/sV
13,23(3)0V
a.tVV
f
f
of
ƩFx=ma ƩFy=0
F-fr=maF-µN=ma
N-w=0N=wN=100N
Vf
a
0Vo
0,15μ
3st
150NF
100Nw
DATOS
Un cuerpo de 30 Kg. y coeficiente de rozamiento cinético 0,2
Determinar: a) Cuál es el valor de la aceleración del cuerpo si
F=100N b) Qué valor debe tener la fuerza, para que el cuerpo se
mueva con velocidad constante, c) Qué valor debe tener la
fuerza, para que el cuerpo se mueva con una aceleración de 1,5
m/s2. Solución: c)102,97N
20º
w
N
fr
ƩFx=ma ƩFy=0
Fx-fr=maFx-µN=ma
Fy+N-w=0Fy+N=wN=mg-Fy
2
2
/4,1
/30
)º20.1008,930(2,0º20.100
)º20.(º20.
sma
smSenCos
a
m
senFmgCosFa
m
NFxa
33,58º20.º20
)º20.º20(
0º20.º20.
0)º20.(º20.
)º20.(º20.0
SenCos
mgF
mgSenCosF
senFmgCosF
SenFmgCosF
m
SenFmgCosF
x
y
Fy
Fx
En la figura los bloques A y B son 100 y 30 Kg. respectivamente.
Determinar la aceleración de cada bloque y la tensión de la
cuerda cuando: a) No hay rozamiento, b) El coeficiente de
rozamiento cinético entre el cuerpo y el plano es 0,15. Resp. a)
2,26m/s2. b) 1,13m/s
2
A
wA
NA
TAFr
B
wB
TB
x
y
x
y
mov
2/13,1
30100
)980(15,0)8,9(30
.
.)(
.
.
sma
a
mm
Nwa
Nwmma
Nwamam
amwNam
aaaTT
BA
AB
ABBA
ABBA
BBAA
BABA
BLOQUE A BLOQUE BƩFx=maTA-fr=maATA-µNA=maA
ƩFy=0NA-wA=0NA=wA
NA=mgNA=100x9,8NA=980N
ƩFx=0 ƩFy=mawB-TB=maB
mov
15,0)
0)
?
?
30
100
b
a
T
a
Kgm
kgm
DATOS
B
A
Bloque B
Bloque A
B
En la figura los bloques A y B son de 5 y 8 Kg.
respectivamente. Si el plano inclinado es liso, determinar:
a) La aceleración de cada bloque b) En qué sentido se
mueve cada uno de los bloques c)La tensión de la cuerda
d) La velocidad del bloque B a los 2 s de dejarlo en
libertad. Sol: 4,15m/s2; 45,2N; 8,3m/s
B
30º
wA
NA
TA
Fr
wB
TB
AxAAA
AAAxA
AAA
w.amT
.amfrwT
amFx
Cos30ºwN
0wN
0Fy
AA
AyA
A
30º
BBBB
BBBB
BBB
.amwT
.amTw
amFy
2
BA
AB
ABBA
ABBA
BBAA
BBBAxAA
4,15m/sa
mm
Sen30ºwwa
Sen30ºww)ma(m
Sen30ºww.am.am
.amwSen30ºw.am
.amww.am
wAy
wAx
En la figura, si el cuerpo es de 50 Kg. y el
coeficiente de rozamiento es 0,15 Determinar: a) Qué
valor debe tener la fuerza para que el cuerpo se
mueva con una velocidad constante. b) Qué valor
debe tener la fuerza para que el cuerpo se mueva con
una aceleración de 1,5 m/s2.
mg
N
F
fr 30º
x
y
Fx
Fy
ƩFx=ma ƩFy=0
Fx-fr=maFx-µN=ma
Fy+N-w=0Fy+N=wN=mg-Fy
78,11N0º(0,15)Sen3Cos30º
.8)0,15(50)(950(0)F
μ.Sen30ºCos30º
μmgmaF
maμF.sen30ºμmgF.Cos30º
ma)F.Sen30ºμ(mgF.Cos30º
158,71Nb)F
Pagina 111
16) Sobre un cuerpo se aplica una fuerza de 20 N con
un ángulo de inclinación con respecto a la horizontal
de 30° ¿Cuál debe ser el valor de la fuerza de
rozamiento para que el cuerpo no se mueva?
mg
N
F
fr 30º
x
y
Fx
Fy
ƩFx=0
Fx-fr=0fr=Fx
Un bloque de 1000 N está sobre un plano inclinado.
Cuyo coeficiente de fricción es igual a 0,3. ¿Qué
fuerza paralela al plano se debe aplicar al bloque
para que no descienda?
30ºw
N
F Fr
30º
wx
wy
Cosww
Senww
y
x
.
.
ƩFx=0 ƩFy=0
F+fr-wx=0 N-wy=0
F=240,19N
LECCIÓN EN EL PIZARRÓN
13. Dos bloques con masas m1= 5kg y m
2=8kg
respectivamente, están dispuestos como se muestra
en la figura. ¿Cuál es la aceleración de los bloques si
la fuerza de rozamiento que aplica la superficie es de
30N?
m1
w1
N1
T1Fr
m2
w2
T2
x
y
mov
mov
2/72,3 sma
x
y
17. El bloque A de la figura se encuentra en reposo
¿Cuál es el valor de la Fuerza de rozamiento entre w2
y A?
m2
w2
N2
T2Fr
m1
w1
T1
x
y
mov
mov
x
y
Bloque A
frT
0frT
0Fx
2
2
A
AA
AA
A
wN
0wN
0Fy
Bloque B
B1
1B
B
wT
0Tw
0Fy
24Nfr
wfr
TT
1
12
En la figura los bloques A y B son de 45kg y 15kg,
respectivamente. Si para todas las superficies
u=0,2, determinar: a) La aceleración de cada bloque.
b) En qué sentido se mueven los bloques. c) La
velocidad del bloque A, 4 s después de partir del
reposo.
30º
a)3,07m/s2;
b) hacia la izquierda;
c)12,28m/s
wA
NATA
Fr30º
wB
NBFrB
TB
wAy
wAx
wBx
wAx
Un bloque de 1000 N está sobre un plano inclinado
de 50 m de longitud y 30 m de altura. Cuyo
coeficiente de fricción es igual a 0,3. ¿Qué fuerza
paralela al plano se debe aplicar al bloque para que
no descienda?
w
NF Fr
30º
wx
wy
Cosww
Senww
y
x
.
.
ƩFx=0 ƩFy=0
DEBER
Los problemas
del 1 al 10
En el sistema de la figura se tiene que mB
= mC
= 15 Kg. Si uA
=0,1; uB
= 0,2 y uC
= 0,3, determinar: a) La masa de A para que el cuerpo B se
mueva hacia la derecha con velocidad constante. b) La masa de A para
que el cuerpo B se mueva hacia la izquierda con velocidad constante.
c) La masa de A para que el cuerpo B se mueva hacia la derecha con
una aceleración de 1,3 m/s2. d) La masa de A para que el cuerpo B se
mueva hacia la izquierda con una aceleración de 1,3 m/s2.
)
95,9)
b
kga
B
45º60º
y
wB
NB
T1frB T2
wA
NA
mov
T2
frA
wC
NCT1
frC
wAy
wAx
wCxwCy
Cosww
Senww
y
x
.
.
Un remolque tiene un peso de 4900 N, es arrastrado a través de
una vía horizontal por un vehículo de 2450 N. Sabiendo que la
fuerza de rozamiento sobre el remolque es de 735 N. a) ¿Qué
fuerza debe ejercer el vehículo para que el remolque adquiera
una velocidad de 10m/s a los 5s de su movimiento? b) Calcular
la tensión que debe ejercer la cuerda.
wR
NR
fr T
wV
T
NV
F
Respuesta: a) F=2235 N; b) T=1735 N.
Se coloca a un niño de 25kg de masa en la parte alta de un
tobogán que forma con el suelo un ángulo de 60º, Una vez que
se suelta, el niño baja con una aceleración de 0,25m/s2.
Calcular el índice de fricción entre el niño y el tobogán.
Respuesta: 0,8
w
N
Fr
60º
wx
wy
60°
15) Dos bloques, con masas mA=8kg y m
B=4kg, se
encuentran unidos por medio de una cuerda como se
muestra en la figura. Si se considera despreciable
los rozamientos de los planos inclinados, ¿Cuál es la
aceleración del sistema y en que dirección está
dirigida?.
30º wA
NATA
Fr30º
wB
NBFrB
TB
wAy
wAx
wBx
wBx
60º
BLOQUE A BLOQUE BƩFx=maTA-fr=maA
ƩFy=0NA-wA=0
ƩFx=0 ƩFy=mawB-TB=maB
11 DEL DEBER
Un bloque de 1000 N está
sobre un plano inclinado de
50m de longitud y 30m. de
altura. Cuyo coeficiente de
fricción es igual a 0,3. ¿Qué
fuerza paralela al plano se
debe aplicar al bloque para
que no descienda? Respuesta:
360N
Un cuerpo de 200kg adquiere
una velocidad de 108km/h en
10 s, cuando se le comunica
una fuerza constante de 98
[N]. Determinar: a) La
aceleración producida b)
Que velocidad llevaba al
empezar a acelerar.
Respuesta: a) 0,49m/s; b)
25,10m/s
PRUEBA 1° PARCIAL DE FISICA
NOMBRE:_____________________CURSO: 1°BGU
FECHA:_______________________
1)¿Qué velocidad deberá darse a una bola de boliche para que
recorra la pista de 15m de largo en 8s?.
a)1,96m/s b)1,87m/s c)1,5m/s d)1,25m/s
2)Un automóvil recorre 50km ¿Con que rapidez recorrió
durante 1hora?
a)18,5m/s b)15,25m/s c)13,89m/s d)10,98m/s
3)¿Qué distancia en Km recorre un auto que viaja con rapidez
constante de 72km/h durante 20 minutos?
a)25km b)24km c)22km d)20km
• Realice con lápiz y la respuesta escriba con esfero
• Cada pregunta debe constar con el proceso
PRUEBA DE FISICA
NOMBRE:_____________________CURSO: 1°BGU
FECHA:_______________________
1)¿Qué velocidad deberá darse a una bola de boliche para que
recorra la pista de 15m de largo en 8s?.
a)1,96m/s b)1,87m/s c)1,5m/s d)1,25m/s
2)Un automóvil recorre 50km ¿Con que rapidez recorrió
durante 1hora?
a)18,5m/s b)15,25m/s c)13,89m/s d)10,98m/s
3)¿Qué distancia en Km recorre un auto que viaja con rapidez
constante de 72km/h durante 20 minutos?
a)25km b)24km c)22km d)20km
• Realice con lápiz y la respuesta escriba con esfero
• Cada pregunta debe constar con el proceso
EXAMEN SUPLETORIODE FISICA
NOMBRE:_____________________CURSO: 1°BGU
FECHA:_______________________
• Realice con lápiz y la respuesta escriba con esfero
• Cada pregunta debe constar con el proceso
1) ¿Cuales son las ramas de la Física?
2) El ángulo formado entre los vectores:
A(8cm,120°) y B(10cm, NE). es:
3) ¿Qué velocidad deberá darse a una bola de
boliche para que recorra la pista de 15m de
largo en 8s?.
4) Un cuerpo que parte del reposo en una
carretera recta, adquiere una rapidez de
15m/s. en un minuto. Determinar la
aceleración producida en m/s2.
EXAMEN REMEDIAL DE FISICA
NOMBRE:_____________________CURSO: 1°BGU
FECHA:_______________________
• Realice con lápiz y la respuesta escriba con esfero
• Cada pregunta debe constar con el proceso
1) ¿Explique tres ciencias que se relacionan
con la Física?
2) El ángulo formado entre los vectores:
A(8cm,180°) y B(8cm, SE). es:
3) ¿Qué velocidad deberá darse a una bola de
boliche para que recorra la pista de 25m de
largo en 10s?.
4) Un cuerpo que parte del reposo en una
carretera recta, adquiere una rapidez de
72km/h. en un minuto. Determinar la
aceleración producida en m/s2.
