Tema 2º.- LAS FUERZAS Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho

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1 Tema 2º.- LAS FUERZAS Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho
Las fuerzas y las deformaciones Operaciones con fuerzas Cuerpos rígidos, elásticos y plásticos Suma de fuerzas concurrentes con la misma dirección La ley de Hooke Suma de fuerzas concurrentes con distinta dirección Límite de elasticidad Suma de fuerzas paralelas no concurrentes Equilibrio Las fuerzas y el movimiento Las fuerzas como causa del cambio de movimiento Movimiento rectilíneo Primer principio de la dinámica Fuerza de rozamiento Segundo principio de la dinámica Movimiento circular uniforme Tercer principio de la dinámica Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

2 Criterios de evaluación del Tema 2º:
Objetivos del Tema 2º: Reconocer los efectos de las fuerzas. Identificar las fuerzas presentes en situaciones cotidianas. Calcular la fuerza resultante de un sistema de fuerzas. Comprender el significado de inercia. Relacionar la fuerza aplicada a un cuerpo y la aceleración que este adquiere. Advertir la fuerza de rozamiento en situaciones habituales. Reconocer la existencia de la pareja de fuerzas acción-reacción. Relacionar los movimientos con las causas que los producen. Comprender la necesidad de un sistema de referencia para describir un movimiento. Criterios de evaluación del Tema 2º: Definir el concepto de fuerza. Identificar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, tanto en reposo como en movimiento. Representar y calcular el módulo, la dirección y el sentido de la fuerza resultante de un sistema de fuerzas sencillo. Reconocer la inercia en situaciones cotidianas. Aplicar correctamente la ecuación fundamental de la dinámica en la resolución de ejercicios y problemas. Determinar el valor de la fuerza de rozamiento en los ejercicios planteados. Interpretar los movimientos, atendiendo a las fuerzas que los producen. Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

3 2.1.- La fuerza, una interacción:
Fuerza es toda causa capaz de provocar una deformación o un cambio en el estado de movimiento de un cuerpo. En el sistema internacional se mide en Newton (N). También se utiliza vulgarmente el kilogramo-fuerza (kg-f) kg-f = 9,8 N Una fuerza es el resultado de una interacción entre dos cuerpos. Uno la ejerce y otro la recibe. Puede ser que estén en contacto físico (choque) o a distancia (fuerza gravitatoria o fuerza electromagnética). Las fuerzas son magnitudes vectoriales. Para definirlas hace falta saber, no solo el módulo, sino también la dirección, el sentido y el punto de aplicación. Si queremos que el bloque de abajo se desplace hacia la derecha, ¿qué fuerza deberemos hacer. Fa , Fb , Fc o Fd?: Fb Fd Está claro que debe ser Fc Fa Fc Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

4 2.2.- Las fuerzas y las deformaciones:
Un cuerpo puede ser rígido, elástico o plástico dependiendo de la materia de que esté hecho y de la fuerza que apliquemos. RÍGIDOS ELÁSTICOS PLÁSTICOS Se deforman por la acción de una fuerza, pero recuperan su forma original cuando desaparece la fuerza. Se deforman por la acción de una fuerza y no recuperan su forma original cuando desaparece la fuerza, sino que quedan deformados permanentemente. No se deforman por acción de una fuerza. Límite de elasticidad: es la fuerza que debemos aplicar a un cuerpo elástico para que su deformación sea permanente. Límite de rotura: es la fuerza que debemos aplicar a un cuerpo rígido para que se rompa. Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

5 La ley de Hooke: La ley de Hooke dice que cuando se aplica una fuerza a un muelle, le provoca una deformación directamente proporcional al valor de esa fuerza. F = k⋅∆l siendo F: la fuerza aplicada, k: constante de elasticidad (propia de cada material) y ∆l: estiramiento Un dinamómetro es un aparato que se utiliza para medir fuerzas. Rango: Intervalo entre el valor máximo y mínimo que puede medir. Precisión: Menor cantidad que puede medir. Vamos poniendo pesas en un dinamómetro y medimos lo que se estira el muelle. Representamos gráficamente la fuerza frente al estiramiento: La pendiente de la recta es constante = constante de elasticidad= k El alargamiento de los muelles es proporcional al peso que colguemos de ellos. Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

6 Límite de elasticidad de un muelle:
Aplicamos pesos diferentes a un muelle y confeccionamos la tabla: Representamos gráficamente la fuerza frente al estiramiento: Límite de elasticidad Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

7 Ejercicios puntos 1 y 2 Contestar a las actividades de las páginas 35 y 37 del libro y 21 a 29 de las páginas 53 y 54. Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

8 2.3.- Operaciones con las fuerzas:
a) Suma de fuerzas concurrentes con la misma dirección: Fuerzas concurrentes son aquellas cuyas direcciones se cortan en algún punto. Misma dirección y sentido F1 = 6 N R = 11 N F2 = 5 N El módulo es la suma de los módulos y tiene la misma dirección y sentido que las fuerzas que sumamos. Misma dirección y sentidos opuestos F1 = 6 N R = 2 N F2 = 4 N El módulo es la diferencia de los módulos, la dirección la misma que las fuerzas que sumamos y el sentido el de la fuerza mayor Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

9 Regla del paralelogramo
b) Suma de fuerzas concurrentes con distinta dirección: Regla del paralelogramo R → F2 → F2 → R → En este caso: F1 → F1 → Regla del polígono R → F4 → F3 → F4 → F3 → F2 → F2 → F1 → F1 → En un triángulo rectángulo: sen ĉ = Cateto puesto / hipotenusa = c/a cos ĉ= Cateto contiguo / hipotenusa= b/a a c ĉ Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho b Las fuerzas

10 c) Descomposición de una fuerza en sus componentes horizontal y vertical:
Se trazan líneas horizontales y verticales por el origen y el extremos del vector fuerza. F → F2 → Las componentes tienen su origen en el origen del vector fuerza y su extremo en el punto donde se cortan las líneas horizontales y verticales que trazamos. F1 → Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

11 d) Suma de fuerzas paralelas no concurrentes:
Fuerzas no concurrentes son aquellas cuyas direcciones no se cortan; es decir, son paralelas. Misma dirección y sentido ▪ Dibuja las fuerzas F1 y F2 en los extremos de la barra. O B A F1 → ▪ En el punto de aplicación de una de ellas, por ejemplo, F1, dibuja una fuerza igual a F2. En el de la otra, por ejemplo F2, dibuja una fuerza opuesta a la primera, F1. Unimos los extremos de las fuerzas. R → F2 → ▪ Analíticamente: Módulo → R= F1 + F2 Sentido: El de las dos fuerzas. Punto de aplicación: F1 · OA = F2 · OB Misma dirección y sentido contrario F1 → O A B R → F2 → ▪ En el punto de aplicación de una de ellas, por ejemplo, F1, dibuja una fuerza igual a F2. En el de la otra, por ejemplo F2, dibuja una fuerza opuesta a la primera, F1. Unimos los extremos de las fuerzas. ▪ Dibuja las fuerzas F1 y F2 en los extremos de la barra. ▪ Analíticamente: Módulo → R= F1 - F2 Sentido: El de la fuerza mayor. Punto de aplicación: F1 · OA = F2 · OB Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

12 Ejercicios punto 3 Contestar a las actividades de las páginas 39 y 41 del libro y 30 a 32 de las páginas 54 y 55. (Fíjate en los ejercicios resueltos) Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

13 2.4.- Cuerpos en equilibrio:
Un cuerpo está en equilibrio cuando no actúa ninguna fuerza sobre él, o bien cuando actúan varias fuerzas concurrentes de forma que la resultante de todas ellas es 0. Por ejemplo, estas tres fuerzas: O B La resultante de las dos fuerzas F1 y F2 será R: A R → F2 → En la balanza romana, la pesa se desplaza hasta conseguir el equilibrio. F1 → F3 → Se deberá cumplir: F1 · OA = F2· OB La resultante de las dos fuerzas R y F3 será un vector de módulo cero: Ejemplo: En la diapositiva siguiente: Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

14 A 1,14 metros de A , es decir, del niño que pesa 30 N
Ejemplo: En un columpio como el de la figura de 2 m de longitud ¿Dónde deberemos colocar el punto de apoyo para que dos niños de 30 y 40 Newton estén en equilibrio? 2 m x m (2-x) m A O B F1= 30 N F2= 40 N Se deberá cumplir: F1 · OA = F2· OB 30 · x = 40· (2-x) 30 · x = x 70 x = 80 → A 1,14 metros de A , es decir, del niño que pesa 30 N Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

15 Ejercicios punto 4 Contestar a las actividades de la página 42 del libro y 33 (apartado a) y 34 de la página 55. Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

16 2.5.- Las fuerzas como causa del cambio de movimiento:
Su velocidad va aumentando. Su movimiento es acelerado. Su velocidad va disminuyendo. Su movimiento es decelerado. v4 v1 v5 v6 v3 v2 Su velocidad es constante. Aristóteles (siglo IV a. C.): El estado natural de los cuerpos es el reposo, si se mueve es movido por otro cuerpo. Primer Principio de la Dinámica de Newton Principio de Inercia [Galileo Galilei (siglos XVI y XVII)]: Cuando la fuerza neta que actúa sobre un cuerpo es cero, el cuerpo mantiene su estado de movimiento: si estaba en reposo, continúa en reposo; y si estaba en movimiento, seguirá moviéndose con MRU. Cuando el coche arranca, te mantienes pegado al asiento, ya que tiendes a seguir en reposo. Cuando el coche frena, te desplazas hacia adelante, ya que tiendes a seguir en movimiento. Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

17 Segundo Principio de la Dinámica de Newton
Principio Fundamental de la Dinámica: Cuando sobre un cuerpo actúa una fuerza, le provoca una aceleración de la misma dirección y sentido que la fuerza, de forma que: F/m = a ; o bien F = m ⋅ a → F = m ⋅ a Si sobre el cuerpo actúa más de una fuerza, el principio se expresa así: ∑ F = m ⋅ a Si medimos el tiempo «t» que tarda el carrito en hacer un cierto recorrido «s», conoceremos la aceleración «a» por la expresión: F → m a → s =½ at2 Peso s El peso es la fuerza con la que la Tierra atrae a un cuerpo: P = m · g g= 9,8 m/s2 Su unidad es el Newton (N). También se utiliza vulgarmente el kilogramo-fuerza (kg-f) kg-f = 9,8 N Ejemplos: En las diapositivas siguientes: Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

18 1º.- Relación con el primer principio:
¿Qué clase de movimiento tendrá un cuerpo al que no se le aplica ninguna fuerza o la resultante de las fuerzas que se le aplica es cero? F= 0 N x kg a = ? Reposo, si estaba en reposo o Movimiento Uniforme, si estaba en movimiento Σ F= m · a → a = Σ F/m → a = 0/x = 0 → 2º.- Un cuerpo de 25 kg: a) ¿Qué peso tendrá en la Tierra? (gt= 9,8 m/s2). b) ¿Qué peso tendrá en la Luna? (gl= 1,62 m/s2). c) ¿Cuál será su masa en la Luna?. a) P = m · g → P = 25 · 9,8 = 245 N b) P = m · g → P = 25 · 1,62 = 40,5 N c) 25 kg, la masa nunca varía Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

19 Movimiento uniformemente acelerado → s = s0 + v0 · t + a · t2/2
3º.- Sobre un cuerpo de 10 kg actúa una fuerza que le comunica una aceleración de 3 m/s2. Hallar: a) Valor de la fuerza b) Espacio que ha recorrido en 10 s. F = ? N 10 kg a = 3 m/s2 s a) F= m · a → F= 10 kg · 3 m/s2 = 30 N b) Movimiento uniformemente acelerado → s = s0 + v0 · t + a · t2/2 v = v0 + a · t s0 = t = 10 s v0 = 0 a = 3 m/s2 s = 3 · 102 / 2= 150 m → Espacio recorrido en 10 s v = 3 · 10 = 30 m/s → Velocidad del cuerpo a los 10 s Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

20 Tercer Principio de la Dinámica de Newton
Cuando un cuerpo ejerce sobre otro una fuerza llamada acción, el segundo responde con una fuerza igual y de sentido contrario denominada reacción. Las fuerzas aparecen por parejas (interacción). P → N → P → - P → Se llama fuerza normal (N) a la fuerza de reacción de un plano sobre un cuerpo que está apoyado en él. Es una fuerza perpendicular al plano y de sentido opuesto al del apoyo. Ejemplos: En las diapositivas siguientes: Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

21 Al peso (acción) responde la tensión de la cuerda (reacción).
1º.- En las figuras siguientes, ¿Cuál será el valor, dirección y sentido de la fuerza normal?: 20 N a) La normal (fuerza de reacción a la ejercida) tiene el mismo valor absoluto, misma dirección y sentido contrario que la fuerza ejercida. Y es perpendicular a la superficie de contacto. 20 N b) Al peso (acción) responde la tensión de la cuerda (reacción). Estas fuerzas (tensión) siempre van a pares y se contrarrestan T Si el peso es mayor que la tensión, la cuerda se rompe N Otro ejemplo: Otro ejemplo: T Px Py T P â P T Descomponemos el peso P Px lo hace bajar y Py es la que se contrarresta con la normal Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

22 Ejercicios punto 5 Contestar a las actividades de la página 45 del libro y 35 a 42 de las páginas 55 y 56. Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

23 2.6.- Las fuerzas y el movimiento:
Movimiento rectilíneo uniforme Es el movimiento que tiene un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta: ∑F = m ⋅ a Si ∑F = 0 → 0 = m ⋅ a → Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado Es el movimiento que tiene un cuerpo sobre el que actúan una o más fuerzas, de manera que su resultante sea constante y tenga la dirección del movimiento. Ejemplos: Sentido del movimiento a) N Las fuerzas que actúan en el movimiento son: m1 T Se cumple que para cada masa Σ F= m · a Y teniendo en cuenta N = – P1 Se anulan. P1 T Para m1 → T = m1 · a Para m2 → P2 – T = m2 · a m2 P2 Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

24 Sentido del movimiento
Problema resuelto: Un cuerpo de masa 2 kg es arrastrado por una mesa horizontal por la acción de un cuerpo de masa 4 kg, que cuelga verticalmente de una cuerda, de masa despreciable e inextensible, unida al primer cuerpo, y que pasa por una polea. Calcular la aceleración del sistema, suponiendo despreciable el rozamiento. Las fuerzas que actúan en el movimiento son: N Estas dos fuerzas P1 y N se anulan entre sí. m1=2 kg T Sentido del movimiento Se cumple que para cada masa Σ F= m · a P1 Para m1 → T = m1 · a Para m2 → P2 – T = m2 · a T m2=4 kg Sustituyendo y como P = m · g: T = 2 · a Y sumando: 4 · 9,8 = 6 · a 4 · 9,8 – T = 4 · a de donde a= 4 · 9,8 / 6 = 6,53 m/s2 P2 Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

25 Sentido del movimiento b)
Las fuerzas que actúan en el movimiento son: T T Se cumple que para cada masa Σ F= m · a. m1 m2 Para m1 → T – P1 = m1 · a Para m2 → P2 – T = m2 · a P1 P2 Problema resuelto: De los extremos de una cuerda que pasa por una garganta de una polea se suspenden dos masas de 2 y 3 kg. Suponiendo que no hay rozamiento, calcular: a) La aceleración del sistema. b) La tensión de la cuerda. Las fuerzas que actúan en el movimiento son: Se cumple que para cada masa Σ F= m · a. Sentido del movimiento Para m1 → T – P1 = m1 · a Para m2 → P2 – T = m2 · a T = 2· 1, · 9,8 = 23,52 N T T Sustituyendo y como P = m · g: T – 2 · 9,8 = 2 · a Y sumando: 3 · 9,8 – 2 · 9,8 = 5 · a 3 · 9,8 – T = 3 · a de donde a= 9,8 / 5 = 1,96 m/s2 m1=2 kg m2=3 kg P1 P2 Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

26 Sentido del movimiento
Px = P · sen â Py = P · cos â c) Py = – N Se contrarrestan Px Py Sentido del movimiento Σ F= m · a. → Px = m · a P · sen â = m · a â P â Problema resuelto: Calcular la aceleración con la que cae un bloque de 5 kg por un plano inclinado 30º, suponiendo que no existe rozamiento. Px = m · a P · sen â = m · a 5 · 9,8 · sen 30º= 5 · a 5 · a = 5 · 9,8 · sen 30º a = 5 · 9,8 · sen 30º/5 a = 9,8 · 0,5 = 4,9 m/s2 Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

27 El rozamiento es una fuerza que siempre se opone al movimiento
Fuerzas de rozamiento El rozamiento es una fuerza que siempre se opone al movimiento N → Froz → Fmotor → P → Froz = μ · N Ejemplos: En las diapositivas siguientes: Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

28 Movimiento uniformemente acelerado → s = s0 + v0 · t + a · t2/2
Ejemplos: 1º.-Sobre un cuerpo de 10 kg actúa una fuerza que le comunica una aceleración de 3 m/s2. Hallar: a) Sin rozamiento: 1) Valor de la fuerza 2) Espacio que ha recorrido en 10 s. b) Lo mismo, si el coeficiente de rozamiento vale 0,3. Problema resuelto: a) Sin rozamiento F = ? N 10 kg a = 3 m/s2 s a) F= m · a → F= 10 kg · 3 m/s2 = 30 N b) Movimiento uniformemente acelerado → s = s0 + v0 · t + a · t2/2 v = v0 + a · t s0 = t = 10 s v0 = 0 a = 3 m/s2 s = 3 · 102 / 2 = 150 m → Espacio recorrido en 10 s v = 3 · 10 = 30 m/s → Velocidad del cuerpo a los 10 s Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

29 Las fuerzas que actúan en el movimiento son:
b) Con rozamiento F = ? N Fr 10 kg a = 3 m/s2 s Las fuerzas que actúan en el movimiento son: a) ΣF= m · a → F – Fr = m · a → F – 0,3 · 10 · 9,8 = 10 kg · 3 m/s2 → F – 29,4 = 30 → F = ,4 = 59,4 N s = s0 + v0 · t + a · t2/2 v = v0 + a · t s0 = t = 10 s v0 = 0 a = 3 m/s2 b) Movimiento uniformemente acelerado → s = 3 · 102 / 2= 150 m → Espacio recorrido en 10 s v = 3 · 10 = 30 m/s → Velocidad del cuerpo a los 10 s Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

30 Sentido del movimiento
Problema resuelto: 2º.- Un cuerpo de masa 2 kg es arrastrado por una mesa horizontal por la acción de un cuerpo de masa 4 kg, que cuelga verticalmente de una cuerda, de masa despreciable e inextensible, unida al primer cuerpo, y que pasa por una polea. Calcular la aceleración del sistema: a) suponiendo despreciable el rozamiento. b) Si el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y la mesa es 0,2. a) Sin rozamiento Las fuerzas que actúan en el movimiento son: N Estas dos fuerzas P1 y N se anulan entre sí. m1=2 kg T Sentido del movimiento Se cumple que para cada masa Σ F= m · a P1 Para m1 → T = m1 · a Para m2 → P2 – T = m2 · a T m2=4 kg Sustituyendo y como P = m · g: T = 2 · a Y sumando: 4 · 9,8 = 6 · a 4 · 9,8 – T = 4 · a de donde a= 4 · 9,8 / 6 = 6,53 m/s2 P2 Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

31 Sentido del movimiento
b) Con rozamiento Sentido del movimiento N Fr Las fuerzas que actúan en el movimiento son: m1=2 kg T Estas dos fuerzas P1 y N se anulan entre sí. P1 Se cumple que para cada masa Σ F= m · a T Para m1 → T – Fr = m1 · a Para m2 → P2 – T = m2 · a m2=4 kg P2 Sustituyendo, como P = m · g y Fr = μ · P1 T – 0,2 · 2 · 9,8 = 2 · a Y sumando: 4 · 9,8 – 0,2 · 2 · 9,8 = 6 · a 4 · 9,8 – T = 4 · a de donde a= 4 · 9,8 - 0,2 · 2 · 9,8 / 6 = 5,88 m/s2 Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

32 Sentido del movimiento
Problema resuelto: Las fuerzas que actúan en el movimiento son: N Px = P · sen â Py = P · cos â Py = – N Se contrarrestan Px Py Sentido del movimiento P · sen â = m · a â Σ F= m · a. → Px = m · a P â 3º.- Calcular la aceleración con la que cae un bloque de 5 kg por un plano inclinado 30º, a) suponiendo que no existe rozamiento. b) Si el coeficiente de rozamiento es 0,9. a) Sin rozamiento Px = m · a P · sen â = m · a 5 · 9,8 · sen 30º= 5 · a 5 · a = 5 · 9,8 · sen 30º a = 5 · 9,8 · sen 30º/5 a = 9,8 · 0,5 = 4,9 m/s2 Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

33 Sentido del movimiento
Problema resuelto: Las fuerzas que actúan en el movimiento son: Fr N Px = P · sen â Py = P · cos â Py = – N Se contrarrestan Px Py Sentido del movimiento Fr = μ · Py â P Σ F= m · a. → Px – Fr = m · a â P · sen â - μ · Py = m · a b) Con rozamiento 5 · 9,8 · sen 30º - 0,9 · 5 · 9,8 · cos 30º = 5 · a 5 · a = 5 · 9,8 · sen 30º - 0,9 · 5 · 9,8 · cos 30º 5 · a = 5 · 9,8 · 0,5 – 0,9 · 5 · 9,8 · 0,86 5 · a = 24,5 – 34,05 a = - 9,55 / 5 = - 1,91 m/s2 Conclusión: No se mueve. Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

34 Ejercicios punto 6 Contestar a las actividades de la página 50 del libro y 43, 44, 46, 47, 49, 55, 56, 58, de la página 57 y 58. Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

35 Ejercicios Repaso del Tema 2º
1º.- Sobre un cuerpo de 10 kg, inicialmente en reposo, se aplica una fuerza de 20 N, que le hace adquirir una velocidad de 8 m/s. ¿ Qué aceleración le produjo?. ¿Cuánto tiempo tardó en alcanzar esa velocidad. 2º.- Un cuerpo de masa 4 kg es arrastrado por una mesa horizontal por la acción de un cuerpo de masa 6 kg, que cuelga verticalmente de una cuerda, de masa despreciable e inextensible, unida al primer cuerpo, y que pasa por una polea. Calcular la aceleración del sistema, suponiendo despreciable el rozamiento. 3º.- ¿Con qué fuerza será repelido un cuerpo de 200 g que incide sobre un muro con una aceleración de 30 cm/s2. 4º.- Un cañón lanza un proyectil de 20 kg con una velocidad de 200 m/s. Si el tiempo durante el cual actuaron los gases de la explosión de la pólvora fue de un segundo, ¿Cuál fue la fuerza impulsora?. 5º.- Sobre un plano horizontal hay un cuerpo de 20 kg unido por medio de una cuerda y una polea a otro que cuelga verticalmente de 10 kg. El coeficiente de rozamiento del primer cuerpo es 0,1. Calcular: a) La aceleración con que se mueve el sistema. b) La velocidad después de 10 segundos del movimiento. c) El espacio recorrido en ese tiempo. d) La tensión de la cuerda. 6º.- Sobre un cuerpo de 20 kg actúa una fuerza que le comunica una aceleración de 4 m/s2. Hallar: a) Valor de la fuerza b) Espacio que ha recorrido en 10 s. 7º.- Una grúa eleva un bloque de 500 kg. Hallar: a) Tensión del cable si el cuerpo sube con una velocidad constante de 0,5 m/s. b) Tensión del cable si el cuerpo sube con una aceleración constante de 0,5 m/s2. c) Tensión del cable si el cuerpo baja con una velocidad constante de 0,5 m/s. d) Tensión del cable si el cuerpo baja con una aceleración constante de 0,5 m/s2. 8º.- Un cuerpo pesa 100 kp en un punto donde la aceleración de la gravedad es 10 m/s2. Hallar: a) Su masa en kg. b) Su peso en otro punto donde la aceleración de la gravedad es 9 m/s2. 9º.- De los extremos de una cuerda que pasa por una garganta de una polea se suspenden dos masas de 4 y 6 kg. Suponiendo que no hay rozamiento, calcular: a) La aceleración del sistema. b) La tensión de la cuerda. 10º.- Un cuerpo de 20 kg está sobre una mesa horizontal y unido a éste, mediante una cuerda y una polea en el extremo de la mesa, cuelga otro cuerpo de 2 kg. Calcular la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda, a) si no hay rozamiento, y b) si el coeficiente de rozamiento entre la mesa y el cuerpo es de 0,2. 11º.- De los extremos de una cuerda que pasa por una garganta de una polea se suspenden dos masas de 3 kg. Suponiendo que no hay rozamiento, calcular la masa que debemos añadir a una de ellas para que el sistema se mueva con una aceleración de 2 m/s2. 12º.- Un cuerpo de 40 kg está sobre una mesa horizontal y unido a éste, mediante una cuerda y una polea en el extremo de la mesa, cuelga otro cuerpo de 50 kg. Calcular el coeficiente de rozamiento mínimo entre la mesa y el cuerpo para que no haya movimiento. 13º.- Un muelle mide 6 cm en reposo. Al tirar de él con una fuerza de 2 N se observa que mide 7 cm. Si el muelle cumple la ley de Hooke, calcula: a) El valor de la constante de elasticidad del muelle (k). b) La longitud del muelle cuando se le aplica una fuerza de 8 N. c) La masa que cuelga del muelle cuando el alargamiento es 5 cm. (g= 9,8 m/s2). 14º.- Dos personas transportan un peso de 500 N colgado de una barra de 2 m de longitud. Si una de ellas soporta una fuerza de 100 N mayor que la otra, ¿ a qué distancia de cada uno estará el peso?. 15º.- Tenemos un sistema de fuerzas paralelas, de distinto sentido, cuyos módulos so 80 y 180 N y separadas entre sí 1 m. Halla el valor de la resultante y la distancia del punto de aplicación a cada una de las fuerzas. Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas

36 Criterios de evaluación del Tema 2º:
Definir el concepto de fuerza. Identificar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, tanto en reposo como en movimiento. Representar y calcular el módulo, la dirección y el sentido de la fuerza resultante de un sistema de fuerzas sencillo. Reconocer la inercia en situaciones cotidianas. Aplicar correctamente la ecuación fundamental de la dinámica en la resolución de ejercicios y problemas. Determinar el valor de la fuerza de rozamiento en los ejercicios planteados. Interpretar los movimientos, atendiendo a las fuerzas que los producen. Dto. Física y Química 12/13 I.E.S. El Picacho Las fuerzas