Movimiento: Las Leyes de Newton
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Movimiento: Las Leyes de Newton
Mauricio Diaz
Física en Procesos Industriales
Instituto IACC
26 de enero de 2020
Desarrollo
Pregunta 1
- La aplicación de partículas a la cual corresponde el diagrama propuesto es el de partículas bajo una fuerza Neta, ya que la masa1 anula a la masa2 por tener mas peso y ejerciendo una aceleración en sentido contrario a las manecillas del reloj.
- Diagrama de cuerpo libre.[pic 1]
[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]
T T[pic 6][pic 7]
[pic 8][pic 9]
T T[pic 10][pic 11]
m1 m2
[pic 12][pic 13][pic 14]
m1[pic 15]
m1*g 4kg m2
m2*g 2 kg[pic 16]
[pic 17]
- m1=4kg, m2=2kg, g=10 m/s2
Para calcular la tensión se utiliza la segunda ley de Newton ∑ Fi
Cuerpo 1 (m2)
∑ Fy= T- m2 *g = m2 * a
Cuerpo 2
∑ Fy= m1*g - T = m1 * a
Para conocer la aceleración, se arma el siguiente sistema de ecuaciones y se resuelve en este caso por el método de reducción.
- T – m2 * g = m2 * a
- m1 * g – T = m1 * a
Luego, se reemplazan los datos y se ordenan
[pic 18][pic 19][pic 20][pic 21]
- – 2*10 + T = 2a -20 + T = 2a -20 = 2a 20 = 6a , a= 6 /20, a= 3,34 m / s2
- 4*10 - T = 4a 40 - T = 4ª 40 = 4a
Luego se reemplaza el valor de la aceleración (a) en cualquiera de las 2 ecuaciones para obtener la tensión.
- T- 20 = 2 * 3,34
T = 6,68 + 20
[pic 22]
T = 26,68 N La tensión es de 26,68 Newton.
Pregunta 2
Caso Cotidiano | Ley del Movimiento | Argumentos |
Estar sentado en un sofá no rígido | 3a Ley. Principio de acción y reacción | Al estar sentado en el sofa ejerzo reacción en él ya que se deforma su superficie (esfuerzo de contracción/fuerza gravitatoria (peso)) y el sillón ejerce sobre mí la tensión correspondiente. |
Subir cambios en el auto en una cuesta (camino inclinado) | 2da Ley principio de masa o fuerza | Al subir los cambios es porque se está disminuyendo la velocidad del auto debido a la inclinación del camino, es decir que al perder velocidad se pierde aceleración, por lo se cumple la 2da ley de newton. |
Sufrir una caída en el metro al no ir sujeto a los elementos de seguridad | 1era Ley , de Inercia 3 era Ley Principio de acción y reacción | Se cumple la primera ley de newton debido a que el metro va en movimiento uniforme y en línea recta y no hay ninguna fuerza externa que impida en movimiento del metro. Al momento de la caída se ejerce una fuerza Sobre el piso del metro y esta ejerce la misma fuerza en contra de la persona que sufrió la caída y ahí tenemos la tercera ley de Newton. |
Derrapar en auto en un camino sinuoso | 2da Ley principio de masa o fuerza | Al momento de derrapar se cumple la 2da ley , ya que se disminuye la velocidad y la aceleración y aumenta la fricción de los neumáticos. |
Impactar un balón de fútbol con el pie | 1era Ley, de Inercia 2da Ley, Principio de masa o Fuerza 3a Ley. Principio de acción y reacción | Cuando un jugador esta parado esperando que le den la indicación de patear un balón en un penal (se cumple la 1era ley de Newton), luego al momento que el árbitro toca el silbato para ejecutar el penal el jugador corre hacia el balón ( se cumple la 2da ley de Newton), Finalmente Cuando el jugador golpea el balón con el pie, recibe la misma fuerza con la que golpeo el balón pero por parte del balón ( 3ra Ley de Newton) |
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