Download F 2 - IES El Picacho

Tema 2º.LAS FUERZAS
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
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Las fuerzas
1
Objetivos del Tema 2º:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
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:
1. Definir el concepto de fuerza.
2. Identificar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, tanto en reposo como en movimiento.
3. Representar y calcular el módulo, la dirección y el sentido de la fuerza resultante de un sistema de
fuerzas sencillo.
4. Reconocer la inercia en situaciones cotidianas.
5. Aplicar correctamente la ecuación fundamental de la dinámica en la resolución de ejercicios y
problemas.
6. Determinar el valor de la fuerza de rozamiento en los ejercicios planteados.
7. Interpretar los movimientos, atendiendo a las fuerzas que los producen.
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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)  1 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?:
Fd
Fa
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F
b
Fc
Está claro que debe ser Fc
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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
No se deforman por
acción de una
fuerza.
ELÁSTICOS
Se deforman por la acción
de una fuerza, pero
recuperan su forma original
cuando desaparece
la fuerza.
PLÁSTICOS
Se deforman por la acción de una
fuerza y no recuperan su forma
original cuando desaparece
la fuerza, sino que quedan
deformados permanentemente.
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.
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2.3.- 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.
Vamos poniendo pesas en un
dinamómetro y medimos lo que
se estira el muelle.
Precisión: Menor cantidad que puede medir.
Representamos gráficamente la
fuerza frente al estiramiento:
La pendiente de la recta es
constante =
constante de elasticidad= k
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Las fuerzas
El alargamiento de los muelles es
proporcional al peso que
colguemos de ellos.
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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
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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.
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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
F2 = 4 N
R= 2 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
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b) Suma de fuerzas concurrentes con distinta dirección:
Regla del paralelogramo
→
R
→
F2
→
R
→
F2
→
F1
→
F1
Regla del polígono
→
F4
→
R
→
F3
→
F4
→
F3
→
F2
→
F1
→
F2
→
F1
En un triángulo rectángulo:
a
sen ĉ = Cateto puesto / hipotenusa = c/a
c
ĉ
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En este caso:
2
2
R  F1  F2
b
cos ĉ= Cateto contiguo / hipotenusa= b/a
Las fuerzas
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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.
→
F2
→
F
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
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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
O
A
→
F1
→
R
▪ Dibuja las fuerzas F1 y F2 en los extremos de la barra.
B
▪ 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.
→
F2
▪ Analíticamente: Módulo → R= F1 + F2 Sentido: El de
las dos fuerzas. Punto de aplicación: F1 · OA = F2 · OB
Misma dirección y sentido contrario
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.
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B
→
F2
→
R
O
▪ 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
Las fuerzas
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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)
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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.
F  0
Por ejemplo, estas tres fuerzas:
La resultante de las dos fuerzas F1 y F2 será R:
O
B
→
R
→
F2
→
F3
A
→
F1
En la balanza romana, la pesa se
desplaza hasta conseguir el equilibrio.
Se deberá cumplir:
F1 · OA = F2· OB
La resultante de las dos fuerzas R y F3 será un
vector de módulo cero:
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Ejemplo: En la diapositiva siguiente:
Las fuerzas
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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?
2m
xm
(2-x) m
A
O
B
F1= 30 N
Se deberá cumplir:
F1 · OA = F2· OB
F2= 40 N
30 · x = 40· (2-x)
30 · x = 80 - 40x
70 x = 80
→
x
80
 1,14 m
70
A 1,14 metros de A , es decir,
del niño que pesa 30 N
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Ejercicios punto 4
- Contestar a las actividades de la página 42 del libro y 33 (apartado a)
y 34 de la página 55.
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2.5.- Las fuerzas como causa del cambio de movimiento:
v1
Su velocidad va aumentando.
Su movimiento es acelerado.
v4
Su velocidad va disminuyendo. Su
movimiento es decelerado.
v5
v6
v3
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.
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Cuando el coche frena, te desplazas hacia
adelante, ya que tiendes a seguir en movimiento.
Las fuerzas
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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
m
→
F
Si medimos el tiempo «t» que tarda el carrito en
hacer un cierto recorrido «s», conoceremos la
aceleración «a» por la expresión:
→
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)
1 kg-f = 9,8 N
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Las fuerzas
Ejemplos: En las diapositivas siguientes:
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1º.- Relación con el primer principio:
F= 0 N
x kg
Σ F= m · a
→
¿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?
a= ?
a = Σ F/m
→
a = 0/x = 0
→
Reposo, si estaba en reposo o
Movimiento Uniforme, si
estaba en movimiento
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
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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)
b)
F= m · a
→
F= 10 kg · 3 m/s2 = 30 N
Movimiento uniformemente acelerado
→
s = s0 + v0 · t + a · t2/2
s0 = 0
t = 10 s
v = v0 + a · t
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
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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:
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Las fuerzas
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1º.- En las figuras siguientes, ¿Cuál será el valor, dirección y sentido de la fuerza normal?:
a)
20 N
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
Otro ejemplo:
Otro ejemplo:
T
N
Px
Py
T
â
P
P
T
Descomponemos el peso
P
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Las fuerzas
Px lo hace bajar y Py es la que se
contrarresta con la normal
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Ejercicios punto 5
- Contestar a las actividades de la página 45 del libro y 35 a 42 de las
páginas 55 y 56.
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Las fuerzas
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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:
a)
Sentido del
movimiento
N
m1
Las fuerzas que actúan en el movimiento son:
T
Se cumple que para cada masa Σ F= m · a
P1
Y teniendo en cuenta N = – P1 Se anulan.
T
Para m1 → T = m1 · a
Para m2 → P2 – T = m2 · a
m2
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P2
Las fuerzas
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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
m1=2 kg
Estas dos fuerzas P1 y N se anulan entre sí.
T
Sentido del
movimiento
P1
T
Se cumple que para cada masa Σ F= m · a
Para m1 → T = m1 · a
Para m2 → P2 – T = m2 · a
m2=4 kg
P2
Sustituyendo y como P = m · g:
T=2·a
4 · 9,8 – T = 4 · a
m/s2
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Las fuerzas
Y sumando: 4 · 9,8 = 6 · a
de donde a= 4 · 9,8 / 6 = 6,53
24
Sentido del
movimiento
b)
Las fuerzas que actúan en el movimiento son:
T
m1
P1
Problema resuelto:
Se cumple que para cada masa Σ F= m · a.
T
m2
Para m1 → T – P1 = m1 · a
Para m2 → P2 – T = m2 · a
P2
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:
Sentido del
movimiento
T
m1=2 kg
T
m2=3 kg
P1
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P2
Se cumple que para cada masa
Σ F= m · a.
Para m1 → T – P1 = m1 · a
Para m2 → P2 – T = m2 · a
T = 2· 1,96 + 2 · 9,8 =
23,52 N
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
Las fuerzas
25
N
c)
Px
Sentido del
movimiento
â
Problema resuelto:
Px = P · sen â
Py = P · cos â
Py
Σ F= m · a. → Px = m · a
Py = – N Se contrarrestan
P · sen â = m · a
P
â
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
5 · 9,8 · sen 30º= 5 · a
a = 5 · 9,8 · sen 30º/5
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Las fuerzas
P · sen â = m · a
5 · a = 5 · 9,8 · sen 30º
a = 9,8 · 0,5 = 4,9 m/s2
26
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
27
Ejemplos:
Problema resuelto:
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.
a) Sin rozamiento
F= ? N
10 kg
a = 3 m/s2
s
a)
b)
F= m · a
→
F= 10 kg · 3 m/s2 = 30 N
Movimiento uniformemente acelerado
→
s = s0 + v0 · t + a · t2/2
s0 = 0
t = 10 s
v = v0 + a · t
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
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Las fuerzas
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b) Con rozamiento
F= ? N
Fr
a = 3 m/s2
10 kg
s
Las fuerzas que actúan en el movimiento son:
a)
ΣF= m · a
→
b)
→
F – Fr = m · a
F – 29,4 = 30
→
→
Movimiento uniformemente acelerado
F – 0,3 · 10 · 9,8 = 10 kg · 3 m/s2
F = 30 + 29,4 = 59,4 N
→
s = s0 + v0 · t + a · t2/2
s0 = 0
t = 10 s
v = v0 + a · t
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
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Las fuerzas
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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
m1=2 kg
Estas dos fuerzas P1 y N se anulan entre sí.
T
Sentido del
movimiento
P1
T
Se cumple que para cada masa Σ F= m · a
Para m1 → T = m1 · a
Para m2 → P2 – T = m2 · a
m2=4 kg
P2
Sustituyendo y como P = m · g:
T=2·a
4 · 9,8 – T = 4 · a
m/s2
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Las fuerzas
Y sumando: 4 · 9,8 = 6 · a
de donde a= 4 · 9,8 / 6 = 6,53
30
b) Con rozamiento
Sentido del
movimiento
N
Fr
m1=2 kg
Las fuerzas que actúan en el movimiento son:
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
m2=4 kg
Para m2 → P2 – T = m2 · a
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
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de donde a= 4 · 9,8 - 0,2 · 2 · 9,8 / 6 = 5,88 m/s2
Las fuerzas
31
Problema resuelto:
Las fuerzas que actúan en el movimiento son:
N
Px = P · sen â
Px
Sentido del
movimiento
â
Py
P
Py = – N Se contrarrestan
Py = P · cos â
Σ F= m · a. → Px = m · a
P · sen â = m · a
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
5 · 9,8 · sen 30º= 5 · a
a = 5 · 9,8 · sen 30º/5
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Las fuerzas
P · sen â = m · a
5 · a = 5 · 9,8 · sen 30º
a = 9,8 · 0,5 = 4,9 m/s2
32
Problema resuelto:
N
Fr
Las fuerzas que actúan en el movimiento son:
Px = P · sen â
Px
Sentido del
movimiento
Py
Py = – N Se contrarrestan
Py = P · cos â
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
a = - 9,55 / 5 = - 1,91 m/s2
Dto. Física y Química
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5 · a = 24,5 – 34,05
Conclusión: No se mueve.
Las fuerzas
33
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.
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Las fuerzas
34
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.
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Criterios de evaluación del Tema 2º:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
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.
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