Leyes de Newton Preguntas y Ultima Clase Prepo 0A
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Con relación a la inercia, ¿cuál (es) de los siguientes enunciados es (son) verdadero (s)?. a) Un cuerpo pesa menos en la Luna que en la Tierra debido a la variación de su inercia. b) La inercia es una propiedad de la materia que se manifiesta cuando se cambia el estado de movimiento de un cuerpo. c) Los cuerpos en el vacío carecen de inercia. d) En los lugares donde no existe gravedad la inercia no se manifiesta.
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Con relación a la inercia, ¿cuál (es) de los siguientes enunciados es (son) verdadero (s)?.
a) Un cuerpo pesa menos en la Luna que en la Tierra debido a la variación de su inercia.
b) La inercia es una propiedad de la materia que se manifiesta cuando se cambia el estado de movimiento de un cuerpo.
c) Los cuerpos en el vacío carecen de inercia.
d) En los lugares donde no existe gravedad la inercia no se manifiesta.
Después que un cohete es lanzado, los motores son apagados. El cohete sigue moviéndose en línea recta a velocidad constante. Este es un ejemplo de:
a) Aceleración
b) Inercia
c) Gravitación
d) acción -reacción
A. En equilibrio instantáneo
B. En reposo instantáneo
C. Instantáneamente en reposo y en equilibrio
D. Ni en reposo ni en equilibrio
Un objeto se arroja verticalmente hacia arriba. En lacúspide de la trayectoria, el objeto está
¿Cuál o cuáles de las siguientes afirmaciones que describen uncuerpo en equilibrio no es cierta?
A. La suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre elcuerpo es cero.
B. El cuerpo se mueve a velocidad constante.
C. El cuerpo debe permanecer en reposo.
D. El cuerpo se mueve a rapidez constante.
E. C y D
F. A y B
Dos bloques, A y B, están juntossobre una superficie horizontal lisa.Usted aplica una fuerza horizontalsobre A como se muestra.
A. La aceleración tiene una magnitud mayor que si la fuerzaestuviera aplicada solo sobre B
B. La aceleración tiene una magnitud menor que si la fuerzaestuviera aplicada solo sobre B
C. Los bloques no se moverían si la magnitud de la fuerza F fueramenor que el peso combinado de los dos bloques
D. Dos de las tres afirmaciones anteriores son correctas
E. Ninguna de las tres primeras afirmaciones es correcta
¿Cuál afirmación es correcta?
La misma fuerza horizontal es aplicada a objetos de diferentes masas. ¿Cuál de los siguientes gráficos ilustra el resultado de los experimentos?
Un caballo está sujeto a un vagón. ¿Cuál afirmación escorrecta?
A. La fuerza que el caballo ejerce sobre el vagón es mayor quela fuerza que el vagón ejerce sobre el caballo
B. La fuerza que el caballo ejerce sobre el vagón es menor quela fuerza que el vagón ejerce sobre el caballo
C. La fuerza que el caballo ejerce sobre el vagón es de igualmagnitud que la fuerza que el vagón ejerce sobre el caballo
D. La respuesta depende de la velocidad del caballo y el vagón
E. La respuesta depende de la aceleración del caballo y el vagón
Usted empuja una bandeja de comida de 1.00 kg a través deuna superficie horizontal con una fuerza constante de 9.0 N. Ala vez que la bandeja se mueve, empuja un cartón de leche de0.50 kg.
A. La bandeja ejerce más fuerza sobre el cartón de leche que la que el cartón ejerce sobre la bandeja
B. La bandeja ejerce menos fuerza sobre el cartón de leche que la que el cartón ejerce sobre la bandeja
C. La bandeja ejerce una fuerza sobre el cartón de leche igual a la que el cartón ejerce sobre la bandeja
Si la bandeja de comida y el cartón de leche se mueven conrapidez constante,
Una manzana está en reposo sobreuna mesa horizontal. La fuerzagravitacional sobre la manzana (supeso) es una del par acción-reacción. ¿Qué fuerza es la otra?
A. La fuerza gravitacional de la Tierra sobre la manzana
B. La fuerza hacia arriba que la mesa ejerce sobre la manzana
C. La fuerza hacia arriba que la manzana ejerce sobre la Tierra
D. La fuerza hacia abajo que la manzana ejerce sobre la mesa
E. La fuerza de fricción entre la manzana y la mesa
Diagrama de una Bola en Movimiento—Fuerza NetaLos diagramas muestran el movimiento de una bola de izquierda a derecha sobre varias superficies, sujeta a una o varias fuerzas. Cada círculo representa la posición de la bola en sucesivos instantes de tiempo. Cada intervalo de tiempo entre posiciones sucesivas es igual, y cada bola tiene la misma masa. Ordene la fuerza neta sobre cada una de las bolas desde la mayor hasta la menor basándose en la información que se encuentra en las figures. Asuma constante el valor de la aceleración en cada situación. Nota: Positivo es a la derecha y cero es mayor que negativo.
Mayor 1________ 2________ 3________ 4________ 5________ 6________ MenorO, todas tienen la misma fuerza neta (pero no cero). _________O, la fuerza neta es cero para todos los casos. _________
Cuerdas Jalando Cajas AceleraciónLas figuras de abajo muestran cajas jaladas por cuerdas sobre superficies sin rozamiento, acelerándose hacia la izquierda. Todas las cajas son idénticas. La fuerza aplicada sobre la cuerda de la izquierda es la misma en cada situación. Ordene las masas desde la más grande hasta la más pequeña sobre la base de su aceleración.
Mayor 1________ 2________ 3_______ 4_______ 5_______ 6______ MenorO, Todas tiene la misma aceleración (pero no cero). __________O, la aceleración es cero en todos los casos.__________
Movimiento de un Carro y Remolque—Diferencia en FuerzasOrdene, de mayor a menor, sobre la base de la diferencia entre la magnitud de la fuerza que el carro ejerce sobre el remolque y la magnitud de la fuerza que el remolque ejerce sobre el carro, la masa de los remolques varía.
Mayor 1_______ 2_____ 3_____ 4_____ 5_____ 6_____ MenorO, la diferencia entre las dos fuerzas es la misma en cada situación.. _____
¿La fuerza normal y el peso constituyen un par acción-reacción?
La fuerza normal ( N ) es la fuerza de soporteejercida sobre un objeto, el cual está en contactocon otro objeto
Esta componente de la fuerza de reacción de la superficie siempre es perpendicular a la misma
yFmgN +=
yFmgN −=
θ= cosmgN
Diagramas del cuerpo libre (DCL) Los diagramas del cuerpo libre son gráficos utilizados para mostrarlas magnitudes relativas y direcciones de las fuerzas que actúansobre un cuerpo en una determinada situación.
La magnitud relativa de la flecha en un DCL refleja la magnitud dela fuerza.
La dirección de la flecha nos indica la dirección en que está actuandola fuerza.
Cada fuerza dibujada en el DCL debe ir acompañada de una letra (as)que indiquen el tipo de fuerza.
Es costumbre cuando se realiza un DCL, dibujar el objeto como unacaja y ubicar en el centro de esta todas las fuerzas que actúan.
DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
BLOQUE EN EQUILIBRIO
T
WT: TENSION DE LA CUERDA SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA GRAVITACIONAL DE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON LA CUERDA Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO DEBEN HABER DOS FUERZAS ACTUANDO SOBRE EL BLOQUE.
BLOQUE CAYENDO SIN FRICCION DEL AIRE
W
W: FUERZA GRAVITATORIA DE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
SI NO EXISTE FRICCION DEL AIRE, EL BLOQUE INTERACTUA UNICAMENTE CON EL PLANETA (LA TIERRA), POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE DEBERA ESTAR ACTUANDO SOLO UNA FUERZA.
BLOQUE EN EQUILIBRIO
T1 T2
WT1 Y T2 : TENSIONES DE CADA UNA DE LAS CUERDAS SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA GRAVITATORIA DE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON LAS DOS CUERDAS Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE DEBERAN ACTUAR TRES FUERZAS.
BLOQUE EN EQUILIBRIO SOBRE UNA SUPERFICIE HORIZONTAL
N
W
N: FUERZA DE CONTACTO NORMAL QUE EJERCE EL PISO SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA GRAVITATORIA QUE EJERCE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON EL PISO Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE DEBERAN ACTUAR DOS FUERZAS.
BLOQUE ATADO A UNA PARED Y SOBRE UN PLANO INCLINADO
TN
WT: TENSION QUE EJERCE LA CUERDA SOBRE EL BLOQUE
N: FUERZA NORMAL DE CONTACTO QUE EJERCE EL PLANO SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA GRAVITACIONAL QUE EJERCE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON LA CUERDA, CON EL PLANO Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE DEBERAN ACTUAR TRES FUERZAS.
BLOQUE APOYADO SOBRE DOS PAREDES
PARED 1
PARED 2 W
N2
N1
N1: FUERZA DE CONTACTO NORMAL QUE EJERCE LA PARED 1 SOBRE EL BLOQUE
N2: FUERZA DE CONTACTO NORMAL QUE EJERCE LA PARED 2 SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA DE ATRACCION GRAVITATORIA QUE EJERCE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON LAS DOS PAREDES Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE DEBERAN ACTUAR TRES FUERZAS.
BLOQUE RESBALANDO SOBRE UN PLANO INCLINADO SIN FRICCION
W
N
N: FUERZA DE CONTACTO NORMAL DEL PLANO SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA DE ATRACCION GRAVITATORIA DE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON EL PLANO Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE DEBERAN ACTUAR DOS FUERZAS.
BLOQUE RESBALANDO SOBRE UN PLANO INCLINADO CON FRICCION
W
N
N: FUERZA DE CONTACTO NORMAL DEL PLANO SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA DE ATRACCION GRAVITATORIA DE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
fK
fK: FUERZA DE ROZAMIENTO CINETICA DEL PLANO SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON EL PLANO Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE DEBERAN ACTUAR DOS FUERZAS. MUCHO CUIDADO, LA INTERACCION DEL PLANO CON EL BLOQUE SE LA SUELE DESCOMPONER EN DOS FUERZAS RESPECTIVAMENTE PERPENDICULARES; LA FRICCION Y LA FUERZA “NORMAL”.
BLOQUE DESLIZANDOSE CON VELOCIDAD CONSTANTE SOBRE UNA SUPERFICIE
HORIZONTAL SIN FRICCION
N
W
N: FUERZA NORMAL DE CONTACTO DEL PISO SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA DE ATRACCION GRAVITACIONAL DE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON EL PISO Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE DEBERAN ACTUAR DOS FUERZAS.
BLOQUE DESACELERANDOSE SOBRE UNA SUPERFICIE HORIZONTAL DEBIDO A LA FRICCION
CINETICA
N
W
N: FUERZA NORMAL DE CONTACTO DEL PISO SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA DE ATRACCION GRAVITACIONAL DE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
fK
fK: FUERZA DE ROZAMIENTO CINETICA DEL PISO SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON EL PISO Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE DEBERAN ACTUAR DOS FUERZAS. MUCHO CUIDADO, LA INTERACCION DEL PISO CON EL BLOQUE SE LA SUELE DESCOMPONER EN DOS FUERZAS RESPECTIVAMENTE PERPENDICULARES; LA FRICCION Y LA FUERZA “NORMAL”.
BLOQUE LANZADO HACIA ARRIBA DEL PLANO SIN FRICCION
N
W
N: FUERZA DE CONTACTO NORMAL DEL PLANO SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA DE ATRACCION GRAVITATORIA DE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON EL PLANO Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE ACTUAN DOS FUERZAS.
BLOQUE LANZADO HACIA ARRIBA DEL PLANO INCLINADO CON FRICCION
N
W
N: FUERZA DE CONTACTO NORMAL DEL PLANO SOBRE EL BLOQUE
fK
fK: FUERZA DE ROZAMIENTO CINETICA DEL PLANO SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA DE ATRACCION GRAVITACIONAL DE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON EL PLANO Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE DEBERAN ACTUAR DOS FUERZAS. MUCHO CUIDADO, LA INTERACCION DEL PLANO CON EL BLOQUE SE LA SUELE DESCOMPONER EN DOS FUERZAS RESPECTIVAMENTE PERPENDICULARES; LA FUERZA DE FRICCION Y LA FUERZA “NORMAL”.
BLOQUE A PUNTO DE RESBALAR SOBRE UNA SUPERFICIE INCLINADA
fs maxima
N
W
fs maxima: FUERZA DE ROZAMIENTO ESTATICA MAXIMA DEL PLANO SOBRE EL BLOQUE
N: FUERZA DE CONTACTO NORMAL DEL PLANO SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA DE ATRACCION GRAVITATORIA DE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON EL PLANO Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE DEBERAN ACTUAR DOS FUERZAS. MUCHO CUIDADO, LA INTERACCION DEL PLANO CON EL BLOQUE SE LA SUELE DESCOMPONER EN DOS FUERZAS RESPECTIVAMENTE PERPENDICULARES; LA FUERZA DE FRICCION Y LA FUERZA “NORMAL”.
CUERPO ELEVANDOSE EN UNA TRAYECTORIA PARABOLICA
W
W: FUERZA GRAVITATORIA CON QUE LA TIERRA ATRAE EL CUERPO
EL CUERPO INTERACTUA SOLAMENTE CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL CUERPO DEBE ACTUAR SOLAMENTE UNA FUERZA.
BLOQUE ATADO A UNA CUERDA Y HALADO HACIA ARRIBA CON UNA ACELERACION DE 9,8 M/S2
a
T
W
T: TENSION DE LA CUERDA SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA GRAVITATORIA QUE EJERCE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON LA CUERDA Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE DEBEN ESTAR ACTUANDO DOS FUERZAS.
BLOQUE ATADO A UNA CUERDA Y HALADO DE TAL FORMA QUE SE ACELERA HORIZONTALMENTE
SIN RESISTENCIA DEL AIRE
a
T
W
T: TENSION DE LA CUERDA SOBRE EL BLOQUE
W: FUERZA DE ATRACCION GRAVITATORIA DE LA TIERRA SOBRE EL BLOQUE
EL BLOQUE INTERACTUA CON LA CUERDA Y CON LA TIERRA, POR LO TANTO SOBRE EL BLOQUE ACTUAN DOS FUERZAS.
Una fuerza de 10.0 N se aplica con unángulo de 30º respecto a la horizontal,a un bloque de 1.25 kg que descansaen una superficie sin fricción, como seilustra en la figura. (a) ¿Qué magnitudtiene la aceleración que se imprime albloque? (b) ¿Qué magnitud tiene lafuerza normal?
Un tractor tira de un remolque cargado sobre un camino plano,con una fuerza constante de 440 N. Si la masa total delremolque y su contenido es de 275 kg, ¿qué aceleración tiene elremolque? (Desprecie todas las fuerzas de fricción)
Dos bloques con masas m1 = 2.5 kg y m2 = 3.5 kg descansan enuna superficie sin fricción y están conectadas por un hilo ligero.Se aplica una fuerza horizontal F = 12.0 N a m1, como se indicaen la figura. (a) ¿Qué magnitud tiene la aceleración de lasmasas? (b) ¿Qué magnitud tiene la fuerza (T) en el hilo?
Un bloque con masa de 0.50 kg viaja con una rapidez de2.0 m s-1 en la dirección x sobre una superficie plana sinfricción. Al pasar por el origen, el bloque experimenta durante1.5 s una fuerza constante de 3.0 N que forma un ángulo de 60ºcon respecto al eje x. ¿Qué velocidad tiene el bloque al términode este lapso?
Un letrero de 3.0 kg cuelga en un pasillo, como se muestra enla figura. ¿Qué resistencia mínima a la tensión debe tener elcordón empleado para colgar el letrero?
Un automóvil que viaja a 72.0 km/h por un camino recto yplano se detiene uniformemente en una distancia de 40.0 m. Siel coche pesa 8.80 × 103 N, ¿qué fuerza de frenado se aplicó?
(1)Forma algebraica de
la segunda ley de Newton
(2)Diagrama del cuerpo libre del bloque
(3)Descripción escrita y figura de la situación física
EJEMPLO La fuerza neta esta hacia la derecha
Una caja pequeña se encuentra sobre un bloque. El bloque se empuja con la mano en la dirección +x. Existe fricción entre la caja pequeña y el bloque. El bloque se acelera a la derecha sobre una superficie sin fricción.
xmaFx =Σ
0=ΣFy
Fm – fC = mBax
NS – WB – NC =0
Ns
Fmfc
WBE
Nc
