Unidad 3 Interacciones en la naturaleza. Movimiento mecánico.

Asunto: Sistematización y Consolidación de Leyes del movimiento

Leyes del movimiento 1ra. Ley: El estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme de un cuerpo se mantiene mientras sobre él no actúan otros cuerpos o las acciones de estos se compensan.

2da. Ley: La fuerza que actúa sobre un cuerpo dado, es igual al producto de la masa de este por la aceleración que dicha fuerza comunica al cuerpo. F = m · a F

3ra. Ley: Establece que los cuerpos actúan uno sobre otro con fuerzas iguales en módulo y dirección, pero en sentidos opuestos. F1 = – F2 1 1 2 2

Tarea 11 página 185 El valor de la velocidad de un vehículo de 520 kg de masa que se mueve por una recta, aumenta uniformemente de 4 m/s a 12 m/s en 4 s . ¿Qué valor tendrá la fuerza neta que actúa sobre él? Representa este movimiento en una gráfica de v = f (t).

Solución FRes - ? m = 520 kg FRes = m · ax v0 = 4 m/s ax = v = 12 m/s Fpa FRes fr F FRes - ? m = 520 kg FRes = m · ax Fg v0 = 4 m/s ax = vx – v0 Δ t v = 12 m/s Δt = 4 s FRes = m · vx – v0 Δ t FRes = m · a

Solución FRes - ? FRes = m · m = 520 kg v0 = 4 m/s FRes = 520 kg · v – v0 Δ t m = 520 kg 8 m/s v0 = 4 m/s FRes = 520 kg · 4 s v = 12 m/s Δt = 4 s FRes = 520 kg · 2 m/s2 FRes = 1040 N

v (m/s) 12 10 8 6 4 2 1 2 3 4 t (s)

Tarea 1 Cuando un karateca golpea bloques de madera, la mano baja con un valor medio de aceleración de 1 612 m/s2. Si la masa de la mano es de 580 g . a)¿Cuál es el módulo de la fuerza media ejercida por los bloques sobre la mano? b)¿Cuál es su dirección y sentido?

Solución a) Fb-m –? b) Dirección y sentido de Fb-m a = 1 612m/s2 m = 0,580 kg m = 580 g

Fb-m Fm-b

La fuerza del bloque sobre la mano es de 935 N dirigida del bloque hacia la mano. Solución Fm-b = – Fb-m Fm-b = m · a Fm-b = m · a Fm-b = 0,580 kg · 1 612 m/s2 Fm-b = 935 N Fm-b = 934,96 N

¿Sabías que...? Un newton es la fuerza que ejerce la Tierra a un cuerpo de masa 100 g (0,1 kg) imprimiéndole una aceleración de valor 9,8 m/s2 .

Tarea 2 Un obrero tira, mediante una cuerda, de una plataforma móvil con ladrillos que tiene una masa total de 30 kg. La fuerza que ejerce la cuerda sobre la plataforma es de 25 N y forma un ángulo de 300 con la horizontal.

¿Con qué valor de aceleración se mueve y qué velocidad alcanza la plataforma a los 1,5 s ? 300

v - ? m = 30 kg a - ? F = 25 N θ = 300 Δt = 1,5 S v0 = 0 fr = 0 Y Fap Fy Δt = 1,5 S 300 v0 = 0 fr = 0 X Fx 300 sen 300 = ½ cos 300 = 0,86 Fg

F = m · a Fx = m · ax Fx ax = m F · cos300 ax = m 25 N · 0,86 ax = Y F = m · a Fx = F cosθ Fx = m · ax Fpc Fy = F senθ F ax = Fx m Fy 300 ax = F · cos300 m X Fx ax = 25 N · 0,86 30 kg Fg ax = 0,72 m/s2

La plataforma alcanza una velocidad de 1,1 m/s . v = 1,1 m/s Cálculo de la velocidad: vx = v0x + ax · t vx = ax · t sustituyendo queda: vx = 0,72 m/s2 · 1,5 s La plataforma alcanza una velocidad de 1,1 m/s . v = 1,1 m/s v = 1,08 m/s

Tarea extraclase Una caja de cartón está equilibrada mediante dos latas idénticas en una balanza. Una fuerza determinada acelera la caja en una proporción de 2 cm/s2 ¿En cuánto aceleraría la misma fuerza a una de las latas? Argumenta tu respuesta.