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Ejercicios de leyes de newton
 

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Ejercicios de la leyes de newton

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    Ejercicios de leyes de newton Ejercicios de leyes de newton Presentation Transcript

    • Por: César Andrés Mora Suárez
    • Ejercicio 1  Se empuja un ladrillo con una fuerza de 1,2 N y adquiere una aceleración de 3 m/s2, ¿cuál es la masa del ladrillo? Datos:F = 1,2 Na = 3 m/s2m=?Solución:
    • Ejercicio 2  Un camión de 3000 kg de masa, se desplaza con una velocidad de 100 km/h, y se detiene después de 10 segundos de “clavar” los frenos. ¿Cuánto vale la fuerza total de rozamiento que hace posible que se detenga?Según la segunda Ley: Froz = m . AY la fuerza de rozamiento será:F = 3000 kg . (-2,77 m/seg2) = - 8310N
    • Ejercicio 3  Un elevador que sube acelerando a razón de 0,5 m/s2 lleva, apoyada en el piso, una caja que pesa 200 N: ¿Qué fuerzas actúan sobre la caja? ¿Cuánto valen cada una? Para resolver este tipo de problemas, conviene realizar un diagrama de fuerzas, esto es:
    •  Aquí visualizamos las fuerzas que están actuando sobre el cuerpo: estas son: el peso P (la fuerza con que la tierra lo atrae) y la fuerza de contacto que el piso del ascensor ejerce sobre el cuerpo F. De acuerdo con la ecuación de Newton y considerando positivas a todas las fuerzas que acompañan al movimiento, en este caso hacia arriba:F–P=m.aDespejando:F=m.a+PPara calcularlo debemos conocer la masa del cuerpo, su peso y laaceleración:P = 200 N
    • a = 0,5 m/s2Sustituyendo estos valores, tenemos:F = 20,4 kg . 0,5 m/s2+ 200 N = 210, 2 N
    • Ejercicio 4 a) Determinar la aceleración de un cajón de 20 kg a lo largo de unsuelo horizontal cuando se empuja con una fuerza resultante de 10N paralela al suelo.b) ¿Hasta dónde se moverá la caja en 5 años (partiendo delreposo)?Solucióna)b) La distancia recorrida viene dada por la Ecuación 1.3
    • Ejercicio 5 Cuando la velocidad es constante, por la primera ley de Newton, lafuerza resultante debe ser cero. La fuerza en el carro debe ser iguala la resistencia al movimiento. Así que la fuerza de resistencia demovimiento es de 1000 N.b)La fuerza resultante sobre el carro es 1200 - 1000 = 200 NPor la ecuación 2,2
    • Ejercicio 6 Considere los tres bloques conectados que se muestran en eldiagrama. Si el plano inclinado es sin fricción y el sistema esta enequilibrio, determine (en función de m, g y θ).a) La masa Mb) Las tensiones T1 y T2.
    • Bloque 2m ∑Fx = 0T1 – W1X = 0Pero: W1X = W1 sen θ W1 = 2m*gW1X = (2m*g) sen θReemplazandoT1 – W1X = 0T1 – (2m*g) sen θ = 0 (Ecuaciσn 1)Bloque m∑Fx = 0T2 - T1 – W2X = 0Pero: W2X = W2 sen θ W2 = m*gW2X = (m*g) sen θReemplazandoT2 - T1 – W2X = 0T2 - T1 – (m*g) sen θ = 0 (Ecuación 2)Resolviendo las ecuaciones tenemos:
    • Bloque M∑FY = 0T2 – W3 = 0T2 = W3W3 = M * gT2 = M * gPero: T2 = (3m*g) sen θT2 = M * gM * g = (3m*g) sen θa) La masa MM = 3 m sen θ
    • Ejercicio 7 Si se duplica el valor encontrado para la masa suspendida en elinciso a), determine:c) La aceleración de cada bloque.d) Las tensiones T1 y T2.
    • La masa es M = 3 m sen 9 El problema dice que se duplique la masa→ M = 2*(3 m sen 9)M = 6 m sen 9Al duplicar la masa, el cuerpo se desplaza hacia la derecha.Bloque 2mΣFx = 2m * aT1 – W1X = 2m * aPero: W1X = W1 sen 9 W1 = 2m*gW1X = (2m*g) sen 9ReemplazandoT1 – W1X = 0T1 – (2m*g) sen 9 = 2m * a (EcuaciGn 1)
    • Bloque mΣFx = m * aT2 - T1 – W2X = m * aPero: W2X = W2 sen 9 W2 = m*gW2X = (m*g) sen 9ReemplazandoT2 - T1 – W2X = m * aT2 - T1 – (m*g) sen 9 = m *a (Ecuación 2)Bloque MΣFY = 6 m sen 9 * aW3 - T2 = 6 m sen 9 * aW3 = 6 m sen 9 * g6 m sen 9 * g - T2 = 6 m sen 9 * a (Ecuación 3)
    • Despejando la ecuación 3 para hallar T26 m sen 9 * g -T2 = 6 m sen 9 * a (Ecuación 3)6 m sen 9 * g - 6 m sen 9 *a = T26 m sen 9 ( g - a ) = T2Despejando la ecuación 1 para hallar T1T1 – (2m*g) sen 9 = 2m * a (EcuaciGn 1)T1 = 2m * a + 2m*g sen 9
    • a. Por la acción de la segunda ley de newton, tenemos:a1 = 3 m/seg2a2 =1 m/seg2F = m1 * a1 (Ecuación 1)F = m2 * a2 (Ecuación 2)