Ejercicios de física

Guía de física elemental

1. ¿Cuáles son los tipos de fuerza, donde se ponen en manifiesto las tres leyes de Newton del movimiento?

1. Fuerza de gravitación universal
2. Fuerza normal
3. Fuerza de fricción
4. Fuerza de tensión

1. ¿Quién fue el creador de la ley universal que rige las atracciones entre los cuerpos de la naturaleza?

Isaac Newton

1. Exprese matemáticamente la ley de atracción gravitatoria

 Esta ley se representa mediante la siguiente ecuación:

[pic 1]

F = fuerza entre los cuerpos, expresado en Newton.

G = es una constante de proporcionalidad. Su valor es 6.67 X 10 -11 Nm2/kg2[pic 2]

m1 y m2 = es la masa de los cuerpos, expresado en kg.

d = es la distancia entre los centros de ambos cuerpos, dado en metros.

1. ¿A qué llamamos fuerza normal?

La fuerza normal, es la fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo, la representamos con la letra “N” y el peso que es representado por mg. La fuerza normal actúa perpendicular a la superficie de contacto del cuerpo.[pic 3]

1. ¿Qué es fuerza de fricción?

La fuerza de fricción, es la fuerza que se opone al movimiento entre dos superficies en contacto. La dirección de la fuerza es paralela a la superficie y actúa de tal modo que se opone al movimiento de las superficies en contacto.

1. Cite seis ejemplos de esta fuerza de fricción.

1. Las ruedas del auto al moverse sobre el pavimento.
2. Una lancha sobre el agua al avanzar genera fricción entre el agua y la superficie de la lancha.
3. Cuando se frota una mano contra otra se produce una fricción que genera calor y calienta las manos.
4. El agua de un río produce fricción sobre el lecho del río.
5. Cuando se frotan dos objetos, como una piedra con un trozo de madera, se produce una fricción que genera calor.
6. Un patinador de hielo puede avanzar muy rápido pues la fricción entre el hielo y las navajas de los patines es baja.

1. ¿Qué es fuerza de fricción estática?

La fuerza de fricción estática (Fe), es la fuerza que se opone al movimiento.

1. ¿Qué es fuerza de fricción cinética?

La fuerza entre las superficies en movimiento se denomina fuerza de fricción cinética (Fc).

1. ¿Qué es tensión?

La tensión, por su parte, es el estado de un cuerpo sometido a la acción de fuerzas opuestas que lo atraen.

1. Cite seis ejemplos de esta fuerza de tensión

1. Un ascensor que cuelga de un cable ejerciendo tensión en él en todo momento. 
2. Cuando te columpias, los tirantes de los que cuelga el asiento del columpio se encuentran bajo tensión. 
3. En un puente colgante la fuerza de tracción se localiza en los cables principales. 
4. Un pozo para sacar agua. 
5. Una grúa de una construcción tiene dicha fuerza también.

1. Encuentre la fuerza de atracción entre un electrón que tiene una masa de 9.11 X 10 -21 kg y un protón con una masa de 1.67 X 10 -27 kg y la distancia de sus centros es 5.3 X 10 -11 m

Datos

     f = ¿?          

    G= 6.67 X 10 -11 Nm2/kg2[pic 4]

  m1= 9.11 X 10 -21 kg

  m2= 1.67 X 10 -27 kg

     d= 5.3 X 10 -11 m

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

1. Dos bolas de 80 y 40 kg colocadas de tal modo que sus centros quedan separados por una distancia de 50 cm ¿Cuál es la fuerza con la que se atraen mutuamente?

Datos

     f = ¿?          

    G= 6.67 X 10 -11 Nm2/kg2[pic 10]

  m1= 80 kg

  m2= 40 kg

     d= 50 cm

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

1. Si colocamos en una mesa de billar tres bolas en los vértices de un triángulo rectángulo con una masa de0.300 g cada una de ellas y separadas por una distancia de la uno a la dos 400 cm de la dos a la tres 600 cm y de la tres sobre la bola uno.

1. Primero calculamos la fuerza que la bola dos y tres ejercen sobre la bola uno

[pic 16]

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[pic 24]

1. Sumamos vectorialmente estas fuerzas para obtener la fuerza neta que actúa sobre la bola uno

[pic 25]

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[pic 28]

[pic 29]

1. Calcule la fuerza normal que ejerce una superficie plana sobre un objeto de 1500 g de masa.

N = m x g

N = (1.5 kg x 9.8 m/s2)

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