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Semana del 9 – 13 de mayo
Naturaleza de las fuerzas.
LAS LEYES DEL MOVIMIENTO
El concepto de fuerza
Primera ley de newton y marcos de referencia inerciales
Masa inercial
Segunda ley de Newton
Peso
La tercera ley de Newton
Algunas aplicaciones de las leyes de Newton
Representación de las distintas fuerzas que actúan sobre un cuerpo. ( taller )
Semana del 16-20 de mayo
Primera y segunda condición de equilibrio TALLER
Semana 23-27 de mayo
Momentum de una fuerza o torque
Semana 30 de mayo a junio 3
Palancas y sus aplicaciones Taller
El seguimiento al trabajo realizado por los estudiantes, será mediante la
http://trabajoextraclase.wikispaces.com, en donde cada uno tendrá un espacio
para realizar actividades propuestas.
INSTITUCION EDUCATIVA NORMAL SUPERIOR SANTIAGO DE CALI
ASIGNATURA FISICA
TALLER
1. Calcular la aceleración que produce una fuerza de 50 Newtons a un cuerpo
cuya masa es de 5000 gramos. Expresar el resultado en m/seg2.
2. Determinar la fuerza neta que debe aplicarse a un cuerpo cuyo peso es de
400 Newtons para que adquiera una aceleración de 2 m/seg2.
3. Un cuerpo con una masa de 4 kg, requiere del doble de la fuerza para
moverse que un cuerpo de 2 kg. Esto ilustra una de las Leyes de Newton.
¿Cuál es?
4. Si al aplicar una fuerza a un cuerpo aparece una reacción igual y de sentido
contrario, ¿cómo es posible que lo ponga en movimiento?
5. Una persona está sobre una balanza dentro de un ascensor que sube con
aceleración
(aceleración y velocidad del ascensor apuntan hacia
arriba). Si la masa de la persona es 89kg, encontrar el peso (aparente) que
marca la balanza en esta situación.
6. Un trabajador debe lanzar un paquete de 5kg desde el suelo hasta una altura de
4m. Si el trabajador aplica al paquete una fuerza vertical constante desde el suelo
hasta que encuentra a una altura de 1,5m, calcula:
1.el módulo de la fuerza mínima necesaria para que el paquete alcance los 4 m.
2.en estas condiciones, tiempo total empleado en subir el paquete.
7. Para despegar, dos planeadores se arrastran uno tras el otro mediante un avión
de transporte. La masa de cada planeador es
y la fuerza con que se oponen al
arrastre es
. Los cables empleados para unir los tres aviones no deben
someterse a tensiones superiores a
. ¿Cuál es la aceleración máxima con
que puede arrastrar los planeadores sin que se rompan los cables? ¿Cuál es la
longitud mínima de pista requerida, si es la velocidad de despegue?
8. ¿Qué fuerza neta se necesita para desacelerar uniformemente a un automóvil
de 1500 kg de masa desde una velocidad de 100 km/h. hasta el reposo, en una
distancia de 55 m?
INSTITUCION EDUCATIVA NORMAL “Superior Santiago de Cali”
FISICA
TALLER . GRAFICO DE FUERZAS
DINAMICA DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE 1
NOMBRE:
CURSO:
COD:
FECHA:
En los gráficos que ud encuentra a continuación se deben ubicar todas las fuerzas que intervienen en el fenómeno,
según las condiciones dadas.
Estático
F
Empujando la pared
En movimiento
a
Tensión con poleas
a
Fricción y en mto
v
m1
Tensiones
m2
Fuerzas de arrastre
F
Oscilador
a
Columpio
Arrastre
F
Polea

Comprimir resorte
Ascensor
Juego burrito
INSTITUCION EDUCATIVA NORMAL SUPERIOR “Santiago De Cali”
TEMA: FÍSICA
NOMBRE:
CURSO
COD:
FECHA:
1.) Si una cuerda sostiene un cuerpo de 25 Kg de masa; la tensión de la cuerda será de:
a.) 250 Kgf
b.) 250 N
c.) 2.5 N
d.) 25 N
2.) La grafica nos muestra una palanca de:
a.) Primer genero.
c.) Tercer genero.
3.) El torque es una magnitud:
a.) Escalar.
c.) Fundamental.
b.) Vectorial.
d.) Numérica.
4.) Hallar el torque representado en la
figura, con relación al punto P.
P
a.) 7.5N.m
c.) 4.30N.m
b. ) Segundo genero.
d.) No es una palanca.
5N
35º
1.5m
b.) 6.14N.m
d.) 5.85N.m
5.) Se quiere colocar en equilibrio un
peso de 5N con una palanca de 2.5m
de largo, apoyada a 0.5m del punto de
aplicación a la resistencia. La fuerza
motriz necesaria para equilibrar es:
5N
a.) 12.5N
b.) 20N
c.) 2.5N
d.) 10N
D
0.5
F
6.) Un resorte con constante de 5 N/m se comprime 10cm bajo la acción de una fuerza F. La fuerza recuperadora del resorte es:
a.) –50N
b.) –5N
c.) –0.5N
d.) –500N
) Determinar la intensidad de la fuerza F4 según los datos del gráfico.
Respuesta: 14,42 kgf
2) Se levanta un cuerpo con un torno de 20 cm de radio, al cual se le aplica una fuerza de 40 N. ¿Cuál será el peso del cuerpo, si la manivela es de 80
cm?
Respuesta: 160 N
3) Con los datos del croquísta, indique a que distancia estará la fuerza F2.
Respuesta: 1,517 m
4) Calcular el valor de la potencia aplicada a una palanca, cuyos brazos de potencia y resistencia, son respectivamente, 1,20 m y 30 cm, siendo la
resistencia de 80 N, ¿de qué género es la palanca?.
Respuesta: 20N
5) Un señor emplea una caña de pescar de 2 m de longitud. ¿Qué fuerza aplica para mantener en equilibrio la pieza lograda, si pesa 50 kgf y toma la
caña 1,20 m del apoyo?.
Respuesta: 83,33 kgf
6) Calcule cuál es la longitud de la barra, para que se mantenga en equilibrio, al aplicársele las fuerzas indicadas en la figura.
Si al aplicar una fuerza a un cuerpo aparece una reacción igual y de sentido contrario, ¿cómo es posible que lo
ponga en movimiento?
La fuerza de reacción se aplica sobre el agente que está intentando mover el cuerpo, no sobre él mismo. Es decir,
las fuerzas de acción y reacción actúan sobre cuerpos diferentes. Por lo tanto, la reacción no afecta en absoluto el
movimiento del cuerpo en si.
Una persona está sobre una balanza dentro de un ascensor que sube con aceleración
(aceleración y
velocidad del ascensor apuntan hacia arriba). Si la masa de la persona es 89kg, encontrar el peso (aparente) que
marca la balanza en esta situación.
Sobre la persona se aplican dos fuerzas: por un lado tenemos el peso,
; y por el otro la fuerza normal,
,
ejercida por la balanza, que es la causante de que la persona no atraviese la balanza y caiga. Aplicando la ley de
Newton,
(1)
La fuerza normal es precisamente el peso aparente. Aislando de (1),
(2)
Es decir, la balanza marcará 107.16kp, el equivalente al peso (en reposo) de una persona de 107.16kg.
El coeficiente de fricción estática entre el piso de un camión y una caja que descansa sobre el es de 0,30. La
velocidad del camión es de 22.22m/s. ¿Cual es la distancia mínima de frenado del camión para que la caja no se
deslice?
Hola, inicialmente debes encontrar una expresión entre la distancia de frenado y la desaceleración:
(1)
Ahora, el diagrama de cuerpo libre de la caja sobre el camión te dará las ecuaciones restantes:
(2)
(3)
Ademas se sabe que la fuerza de fricción esta relacionada con la normal a través de la siguiente ecuación:
(4)
Ahora, combinando (2), (3) y (4), tendremos el valor de la desaceleración:
(5)
Y finalmente, la ecuación (5) se reemplaza en (1):
(6)
Ahí tienes la distancia mínima de frenado para que la caja no deslice sobre el camión.
Un trabajador debe lanzar un paquete de 5kg desde el suelo hasta una altura de 4m. Si el trabajador aplica al
paquete una fuerza vertical constante desde el suelo hasta que encuentra a una altura de 1,5m, calcula:
1.el módulo de la fuerza mínima necesaria para que el paquete alcance los 4 m.
2.en estas condiciones, tiempo total empleado en subir el paquete.
Para despegar, dos planeadores se arrastran uno tras el otro mediante un avión de transporte. La masa de cada
planeador es
y la fuerza con que se oponen al arrastre es
. Los cables empleados para unir los tres aviones
no deben someterse a tensiones superiores a
. ¿Cuál es la aceleración máxima con que puede arrastrar los
planeadores sin que se rompan los cables? ¿Cuál es la longitud mínima de pista requerida, si es
la velocidad de
despegue?
Tenemos dos cables: el que une el avión tractor y el primer planeador, con una tensión
planeadores, sometido a una tensión
.
; y el que une los dos
Aplicamos la segunda ley de Newton a las fuerzas aplicadas sobre cada planeador;
(1)
Restando las dos ecuaciones llegamos a
(2)
es decir, la tensión del primer cable es mayor que la del segundo (lógicamente, ya que el primero arrastra los dos
planeadores). Es decir, el cable que corre mayor riesgo de romperse es el primero. En el límite, tendremos
.
Sumando las dos ecuaciones de (1) llegamos a
(3)
y por lo tanto la máxima aceleración será
(4)
A esta aceleración, el tiempo necesario para alcanzar la velocidad de despegue será
(5)
durante este tiempo, los planeadores habrán recorrido una distancia
(6)
Por lo tanto, la longitud de la pista debe ser, por lo menos, igual a esta distancia.
¿Qué fuerza neta se necesita para desacelerar uniformemente a un automóvil de 1500
kg de masa desde una velocidad de 100 km/h. hasta el reposo, en una distancia de 55
m?
SOLUCION
Usamos F = ma. Primero debemos calcular la aceleracion a. Suponemos que el
movimiento es a lo largo del eje +x. La velocidad inicial es v0 = 100 km/h = 28m/s, la
velocidad final v0 = 0, y la distancia recorrida x = 55 m.
De la ecuacion cinematica v2 = v02 + 2ax, despejamos a:
a = (v2 - v02)/2x = [0 - (28m/s)2]/(2x55m) = - 7.1 m/s2.
Luego, la fuerza neta necesaria es entonces
F = ma = (1500 kg)(-7.1m/s2)
- 1.1x104 N, que obra en sentido -x