unidad i. leyes de newton. tutorial para ejecutar el programa debes tener instalado java. después...
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Unidad I. Leyes de Newton
TutorialTutorialPara ejecutar el programa debes tener instalado Java.Después hacer clic sobre la liga de la página, se descarga el
programa y se ejecuta en tu PC.Y aparece una ventana como la siguiente:
El programa y sus controlesEl programa y sus controles
Imagen en donde se realiza la
animación.
Diagrama de cuerpo
libre.
Botones para aparecer los gráficos que
indican.Lugar para introducir la magnitud de
la fuerza.
Panel para seleccionar
objetos.
Comencemos a utilizar el programa resolviendo un problema:
Un alumno empuja un cajón con una masa de 25 kg si entre el cajón y el suelo el coeficiente de fricción es de 0.2. Calcula la fuerza máxima que se puede aplicar al cajón sin que este se mueva:
Primero subrayamos los datos del problema.
Abrimos la aplicación de la
página web.
http://phet.colorado.edu/sims/forces-1d/forces-1d_es.jnlp
Abre la aplicación y se ve así.
Seleccionamos el cajón de
300kg.
Con el puntero del ratón
seleccionamos la barra de
desplazamiento y la recorremos hacia abajo.
Con el puntero del ratón
seleccionamos el botón que dice: Más Controles.
Con el puntero del ratón volvemos a
seleccionar la barra de
desplazamiento y la recorremos hacia abajo.
Damos clic con el puntero del ratón en el cuadro de texto de la masa y borramos los
300 y escribimos 25 y presionamos la tecla ENTER o INTRO del teclado de la PC.
Ahora verificamos que el coeficiente
de fricción estática sea 0.2 en el cuadro de
texto.
Con el puntero del ratón volvemos a
seleccionar la barra de
desplazamiento y la recorremos hacia arriba.
Ahora verificamos que esté activada la
fricción en la animación.
La opción sí de Fricción, señalada,
debe estar activada.
En este cuadro de texto escribimos la fuerza calculada
y presionamos la tecla ENTER o INTRO del teclado de
la PC.
En la Figura se muestran las flechas de las fuerzas:
Azul: para la fuerza aplicada.Rojo: para la fuerza de fricción.
Calculo de la FuerzaCalculo de la FuerzaEscribimos los Datos que tenemos:m=25 kg. masa.m= 0.2 coeficiente de fricción.Dibujamos el Diagrama de cuerpo Libre:
FF
N
WFuerza Aplicada
por persona.
Fuerza de Fricción.
Peso del cajón.
Fuerza Normal del piso sobre el cajón.
Escribimos las ecuaciones utilizando como referencia el Diagrama de Cuerpo Libre:
Fx=
Fy=
Lo que nos piden encontrar es despejamos esta variable.
F
F
N
WFuerza Aplicada
por persona.
Fuerza de Fricción.
Peso del cajón.
Fuerza Normal del piso sobre el cajón.
F
-F
N
-W
F
Fx = F-F =0 Fy = N-W=0 F-F =0 N-W=0
F=F N=W=mgN=(25 kg)(9.8
m/s2)N=245 N
y como la fuerza de fricción es F=N sustituimos y encontramos:
F=F= 49 N
Entonces la Fuerza buscada es:F= 49 N
Introducimos el valor de la fuerza de fricción
calculada.
Hacemos clic en el botón adelante
Observamos si se comienza a mover la caja
Ahora prueba poniendo valores más pequeños o
más grandes para la fuerza
calculada, comparte tus
observaciones con tus compañeros
en el foro de discusión.