Fisica 2º bgu bloque 2 leyes del movimiento

Las leyes del movimiento

1. CONTENIDO
•Conceptodedinámica
•Fuerzasenlanaturaleza
•Definicionesbasicas
•LeyesdeNewton
•Problemas

3. 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. N
s
m
kgamF 







2
..
   Dinas
s
cm
gamF 







2
..
 amF

.

4. 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.

9. 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.

11. 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 cuerpo
m = masa del cuerpo
g = aceleración de la gravedad = 9.81 m/s
2

12. 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

14. peso
Normal
peso
Normal
peso
Normal
peso
Normalgmw

15. peso
Normal
Fuerza
Fuerza
rozamientonormalN
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

16. 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

17. Lacuerdaesunelementoflexiblequesirve
paratransmitirlaaccióndelafuerza
aplicada.Encondicionesidealesdelafuerza
transmitidaeslamismaencualquiersección
delacuerda,oseaque,lafuerzanose
pierde.
T
w
T
F
B
A

18. 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.
Todocuerpocontinúaensuestadodereposoo
delMRU,amenosqueseleobligueacambiar
eseestadopormediodefuerzasqueactúan
sobreél
Laaceleracióndeuncuerpoesdirectamente
proporcionalalafuerzanetaqueactúasobreél,e
inversamenteproporcionalalvalordesumasa.
F=m.a
1
2
3
¡FALLE!

19. PROBLEMAS DE LA
SEGUNDA LEY DE
NEWTON

20. A un cuerpo de 12 kg de masa se le aplica una
fuerza de 100N. Calcular la aceleración que tendrá
en una pista sin rozamiento.?a
100NF
12kgm
DATOS



peso
Normal
Fuerzam
F
a
amF


FORMULA 2
2
33,8
12
100
s
m
kg
s
mkg
a 


SOLUCIÓN 







2
1
s
mkg
N

21. 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

22. 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 2
2
/33,8
120
1000
sm
kg
s
m
kg
a 
SOLUCION 2
2
1
.attVe
o me 13,104 atVV
of  smV
f /65,41

23. Unautomóvilde1200Kg.seestádesplazandoa72
Km/h,chocacontraunaparedysedetienedespués
derecorrer3m.Calcularlafuerzaderetardoque
realizólaparedsobreelvehículo.?
3
0
/72
1200





F
me
V
hkmV
kgm
f
o
DATOS amF.
FORMULA aeVV
of 2
22
 2
/67,66 sma NF80004

24. Unafuerzahorizontalde5000Naceleraunautode
1500kgapartirdelreposo.¿Cuáleslaaceleración
delauto?¿Cuántotiempotardaenalcanzaruna
rapidezde25m/s?smV
t
a
V
kgm
NF
f
o
/25
?
?
0
1500
5000






DATOS amF.
FORMULA 2
2
/33,3
1500
5000
sm
kg
s
m
kg
a 
SOLUCION atVV
of  st 51,7
33,3
25

Vo=0

25. Uncuerpode6,5kgpartedelreposoyrecorreuna
distanciade22men5,4sporaccióndeunafuerza
constante.Encuentreelvalordelafuerza.
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 NF82,9

26. Unametralletadisparaunabalade10gramos,al
salirdelcañón,alcanzaunavelocidadde400m/s,
cuyalongitudesde50cm. a)Calcularla
aceleración;b)Encontrarlafuerza.?)
?)
5,0
/400
0
010,0






Fb
aa
me
smV
V
kgm
f
o
DATOS aeVV
of 2
22

FORMULA amF. 25
/106,1 sma 
SOLUCION NF1600
Vo=0
Vf=440m/s

27. Un joven de 50 Kg. de masa, se encuentra dentro del ascensor de
una clínica, desciende con una aceleración uniforme de 1,5 m/s
2
.
Calcular la fuerza que el joven ejerce sobre dicho ascensor; b)
Hallar la fuerza cuando asciende con una aceleración de 1,5 m/s
2
.kgm50
DATOS

28. 1.Seaíslaeloloscuerposdeinterés
2.Seeligeunsistema dereferencia
ortogonaladecuado paraelanálisisdel
movimiento decadacuerpo
3.Serepresentanvectorialmentetodaslas
fuerzasqueactúansobrecadacuerpo.
4.SeplantealasegundaleydeNewtonen
cadaejedelsistemadecoordenadas,
obteniéndosegeneralmente unsistemade
ecuaciones
5.Resolverelsistemadeecuaciones que
permitancalcularlasincógnitasyanalizar
losresultados

29. PROBLEMAS
En los siguientes
ejercicios debe seguir los
pasos para su resolución

30. 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
fr
x
y
Fy
Fx
a) 1,67m/s
2
b)1,87m/s
2
c) 1,96m/s
2
d) 2,15m/s
2 3,0
?
10
50





a
kgm
NF
DATOS
ƩFx=ma ƩFy=0
F
x-fr=ma
F
x-µN=ma
F
y+N-w=0
F
y+N=w
N=mg-Fy

31. x
y
w
N
F
fr
Unbloqueprismáticode100Nestásobreuna
superficiehorizontal,semuevealolargodeella,al
cualseleaplicaunafuerzade150Ndurante3
segundos,sielcoeficientederozamientocinético
entreelbloqueylasuperficieesde0,15.Calcularla
velocidadqueadquiereelbloquealcabodelos3
segundos.2
13,23m/sa
100
0,15(100))9.8(150
a
w
μN)g(F
a




 39,69m/sV
13,23(3)0V
a.tVV
f
f
of



ƩF
x=maƩF
y=0
F-fr=ma
F-µN=ma
N-w=0
N=w
N=100N






Vf
a
0Vo
0,15μ
3st
150NF
100Nw
DATOS

32. Uncuerpode30Kg.ycoeficientederozamientocinético0,2
Determinar:a)Cuáleselvalordelaaceleracióndelcuerposi
F=100Nb)Quévalordebetenerlafuerza,paraqueelcuerpose
muevaconvelocidadconstante,c)Quévalordebetenerla
fuerza,paraqueelcuerposemuevaconunaaceleraciónde1,5
m/s
2
.Solución:c)102,97N
20º
w
N
fr
ƩFx=ma ƩFy=0
F
x-fr=ma
F
x-µN=ma
F
y+N-w=0
F
y+N=w
N=mg-Fy2
2
/4,1
/
30
)º20.1008,930(2,0º20.100
)º20.(º20.
sma
sm
SenCos
a
m
senFmgCosF
a
m
NFx
a








 33,58
º20.º20
)º20.º20(
0º20.º20.
0)º20.(º20.
)º20.(º20.
0








SenCos
mg
F
mgSenCosF
senFmgCosF
SenFmgCosF
m
SenFmgCosF






x
y
Fy
Fx

33. EnlafiguralosbloquesAyBson100y30Kg.respectivamente.
Determinarlaaceleracióndecadabloqueylatensióndela
cuerdacuando:a)Nohayrozamiento, b)Elcoeficientede
rozamientocinéticoentreelcuerpoyelplanoes0,15.Resp.a)
2,26m/s
2
.b)1,13m/s
2
A
w
A
N
A
T
AFr
B
w
B
T
B
x
y
x
y
mov2
/13,1
30100
)980(15,0)8,9(30
.
.)(
.
.
sma
a
mm
Nw
a
Nwmma
Nwamam
amwNam
aaaTT
BA
AB
ABBA
ABBA
BBAA
BABA
















BLOQUE A BLOQUEB
ƩFx=ma
T
A-fr=ma
A
T
A-µN
A=ma
A
ƩFy=0
N
A-w
A=0
N
A=w
A
N
A=mg
N
A=100x9,8
N
A=980N
ƩFx=0ƩFy=ma
w
B-T
B=ma
B
mov15,0)
0)
?
?
30
100








b
a
T
a
Kgm
kgm
DATOS
B
A

34. Bloque B
Bloque A
B
EnlafiguralosbloquesAyBsonde5y8Kg.
respectivamente.Sielplanoinclinadoesliso,determinar:
a)Laaceleracióndecadabloque b)Enquésentidose
muevecadaunodelosbloquesc)Latensióndelacuerda
d)LavelocidaddelbloqueBalos2sdedejarloen
libertad.Sol:4,15m/s
2
;45,2N;8,3m/s
B
30º
w
A
N
A
T
A
Fr
w
B
T
BAxAAA
AAAxA
AAA
w.amT
.amfrwT
amFx


 Cos30ºwN
0wN
0Fy
AA
AyA
A



30ºBBBB
BBBB
BBB
.amwT
.amTw
amFy


 2
BA
AB
ABBA
ABBA
BBAA
BBBAxAA
4,15m/sa
mm
Sen30ºww
a
Sen30ºww)ma(m
Sen30ºww.am.am
.amwSen30ºw.am
.amww.am








w
Ay
w
Ax

35. semanas ACTIVIDAD
15 al 19 enero Laboratorioy revisión
informes (mandil)
Lección oral (faltan)
22 al 26 enero Evaluación 3 parcial
Revisión 2 deber y materia
29 enero al 2
febrero
Refuerzo académico
5 al 9 febrero EXAMENES QUIMESTRALES
12 al 16 febrero Vacación carnaval

37. Enlafigura,sielcuerpoesde50Kg.yel
coeficientederozamientoes0,15Determinar:a)Qué
valordebetenerlafuerzaparaqueelcuerpose
muevaconunavelocidadconstante.b)Quévalor
debetenerlafuerzaparaqueelcuerposemuevacon
unaaceleraciónde1,5m/s
2
.
mg
N
F
fr 30º
x
y
Fx
Fy
ƩFx=ma ƩFy=0
F
x-fr=ma
F
x-µN=ma
F
y+N-w=0
F
y+N=w
N=mg-Fy78,11N
0º(0,15)Sen3Cos30º
.8)0,15(50)(950(0)
F
μ.Sen30ºCos30º
μmgma
F
maμF.sen30ºμmgF.Cos30º
ma)F.Sen30ºμ(mgF.Cos30º









 158,71Nb)F

38. Pagina111
16)Sobreuncuerposeaplicaunafuerzade20Ncon
unángulodeinclinaciónconrespectoalahorizontal
de30°¿Cuáldebeserelvalordelafuerzade
rozamientoparaqueelcuerponosemueva?
mg
N
F
fr 30º
x
y
Fx
Fy
ƩFx=0
F
x-fr=0
fr=F
x

39. Unbloquede1000Nestásobreunplanoinclinado.
Cuyocoeficientedefricciónesiguala0,3.¿Qué
fuerzaparalelaalplanosedebeaplicaralbloque
paraquenodescienda?
30º
w
N
FFr
30º
w
x
w
y

Cosww
Senww
y
x
.
.


ƩFx=0 ƩFy=0
F+fr-wx=0 N-wy=0
F=240,19N

40. LECCIÓN EN EL PIZARRÓN

41. 13. Dos bloques con masas m
1= 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?
m
1
w
1
N
1
T
1Fr
m
2
w
2
T
2
x
y
mov
mov2
/72,3 sma
x
y

42. 17. El bloque A de la figura se encuentra en reposo
¿Cuál es el valor de la Fuerza de rozamiento entre w2
y A?
m
2
w
2
N
2
T
2Fr
m
1
w
1
T
1
x
y
mov
mov
x
y
Bloque AfrT
0frT
0Fx
2
2
A


 AA
AA
A
wN
0wN
0Fy



Bloque BB1
1B
B
wT
0Tw
0Fy


 24Nfr
wfr
TT
1
12




43. EnlafiguralosbloquesAyBsonde45kgy15kg,
respectivamente.Siparatodaslassuperficies
u=0,2,determinar:a)Laaceleracióndecadabloque.
b)Enquésentidosemuevenlosbloques.c)La
velocidaddelbloqueA,4sdespuésdepartirdel
reposo.
30º
a)3,07m/s
2
;
b)hacialaizquierda;
c)12,28m/s
w
A
N
A
T
A
Fr
30º
w
B
N
B
Fr
B
T
B
w
Ay
w
Ax
w
Bx
w
Ax

44. Unbloquede1000Nestásobreunplanoinclinado
de50mdelongitudy30mdealtura.Cuyo
coeficientedefricciónesiguala0,3.¿Quéfuerza
paralelaalplanosedebeaplicaralbloqueparaque
nodescienda?
w
N
FFr
30º
w
x
w
y

Cosww
Senww
y
x
.
.


ƩFx=0 ƩFy=0

46. DEBER
Los problemas
del 1 al 10

47. Enelsistemadelafigurasetienequem
B=m
C=15Kg.Siu
A=0,1;u
B
=0,2yu
C=0,3,determinar:a)LamasadeAparaqueelcuerpoBse
muevahacialaderechaconvelocidadconstante.b)LamasadeApara
queelcuerpoBsemuevahacialaizquierdaconvelocidadconstante.
c)LamasadeAparaqueelcuerpoBsemuevahacialaderechacon
unaaceleraciónde1,3m/s
2
.d)LamasadeAparaqueelcuerpoBse
muevahacialaizquierdaconunaaceleraciónde1,3m/s
2
.)
95,9)
b
kga
B
45º
60º
y
w
B
N
B
T
1
fr
BT
2
w
A
N
A
mov
T
2
fr
A
w
C
N
C
T
1
fr
C
w
Ay
w
Ax
w
Cxw
Cy

Cosww
Senww
y
x
.
.



48. 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.
w
R
N
R
fr T
w
V
T
N
V
F
Respuesta: a) F=2235 N; b) T=1735 N.

49. Secolocaaunniñode25kgdemasaenlapartealtadeun
tobogánqueformaconelsuelounángulode60º,Unavezque
sesuelta,elniñobajaconunaaceleraciónde0,25m/s2.
Calcularelíndicedefricciónentreelniñoyeltobogán.
Respuesta:0,8
w
N
Fr
60º
w
x
w
y
60°

50. 15)Dosbloques,conmasasm
A=8kgym
B=4kg,se
encuentranunidospormediodeunacuerdacomose
muestraenlafigura.Siseconsideradespreciable
losrozamientosdelosplanosinclinados,¿Cuálesla
aceleracióndelsistemayenquedirecciónestá
dirigida?.
30º w
A
N
A
T
A
Fr
30º
w
B
N
B
Fr
B
T
B
w
Ay
w
Ax
w
Bx
w
Bx
60º
BLOQUE A BLOQUEB
ƩFx=ma
T
A-fr=ma
A
ƩFy=0
N
A-w
A=0
ƩFx=0ƩFy=ma
w
B-T
B=ma
B

51. 11DELDEBER
Unbloquede1000Nestá
sobreunplanoinclinadode
50mdelongitudy30m.de
altura.Cuyocoeficientede
fricciónesiguala0,3.¿Qué
fuerzaparalelaalplanose
debeaplicaralbloquepara
quenodescienda?Respuesta:
360N

52. Uncuerpode200kgadquiere
unavelocidadde108km/hen
10s,cuandoselecomunica
unafuerzaconstantede98
[N].Determinar:a)La
aceleraciónproducida b)
Que velocidad llevabaal
empezar a acelerar.
Respuesta:a)0,49m/s;b)
25,10m/s

54. vmP

.
 Lacantidaddemovimientolinealomomentumlinealdeuna
partícula,sedefinecomoelproductodesumasaporsu
velocidadyselapresentaconlaletra
Lacantidaddemovimientolinealunconceptofísicode
muchaimportancia,porquecombinandoselementosque
caracterizanelestadodinámicodeunapartícula:sumasay
suvelocidad.

55. Si una particular de masa m, se mueve bajo la acción de
una fuerza neta que puede ser variable, detendrá que esta
experimenta en cada instante una aceleración a. Según la
segunda ley de Newton:

56. Una pelota de 60g con una velocidad V= 10 (m/s)
golpea contra una pared vertical y rebota con una
rapidez de 7 m/s en sentido contrario. Si el choque
duro 5x10
-3
s, calcular la fuerza promedio ejercida
por la pared sobre la pelota. Res. 102N?
005,0
/7
/10
06,0





F
st
smv
smv
kgm
DATOS t
vm
F
vmtF
FORMULA
.
..



57. CONSERVACIÓN DE LA CANTIDAD DE
MOVIMIENTO LINEAL
Consideremos un sistema conformado por dos partículas sujetas
únicamente a su interacción, y aislados del resto del universo. Como
resultado de esta interacción la velocidad de cada una cambia, como se
representa en el siguiente grafico:

58. Un automóvil va a 90km/h y tiene que frenar bruscamente en una distancia de
30m. Calcular la fuerza promedio que hará el cinturón de seguridad del pasajero
cuya masa es de 70kg. (VALE 10 PUNTOS) INCLUYA EL PROCESO
REFUERZO ACADEMICO

60. REALIZAR UN
MAPA
CONCEPTUAL DE
LA FISICA
ATOMICA Y
NUCLEAR

65. N
fr
F
x
y
N

66. ACTUACION EN
CLASE DEL
DEBER

67. ¿Quéfuerzaseránecesariaparaque
uncuerpode500Ndepesoalcance
unavelocidadde30m/sen10seg
partiendodelreposo?
F=?

68. Quevelocidadtendráuncuerpode
8Kgdemasa después de
aplicarledurante15segundosuna
fuerzade36N.

69. Calcular la fuerza constante necesaria
para detener un automóvil de 12000 N
de peso en 6 segundos, que viaja con
una rapidez de 60 Km/h. ¿Qué
distancia recorrerá hasta detenerse?
Respuesta:

70. Encontrar:a)Laaceleración;b)El
tiempo,quetardaenrecorrer50m,un
móvilde196Ndepesosometidoala
accióndeunafuerzaconstantede
49N.

71. A un bloque de 2Kg. se le aplica una fuerza que le
comunica una aceleración de 3m/s
2
. Encontrar la
aceleración que transmitiría si actuara sobre un
cuerpo de 3Kg. Respuesta: 2m/s
2
.
2Kg
Fuerza=? a=3m/s
2
3Kg
Fuerza=? a= ?