Prevencion

DESARROLLO

INSTRUCCIONES: Desarrolle claramente cada uno de los tópicos solicitados, si es necesario apóyese por esquemas y/o gráficos.

01.- Suponga que actúan tres fuerzas constantes sobre una partícula al moverse de una posición a otra. Demuestre que el trabajo efectuado sobre la partícula por la resultante de estas tres fuerzas es igual a la suma de los trabajados efectuados por cada una de las tres fuerzas calculadas por separado.

Sea F1, F2, F3, las tres fuerzas constantes sobre una partícula. Suponiendo que estas fuerzas tienen componente paralelos al desplazamiento “D”. Pero si se quiere desplazar un cuerpo en “D” metros, el trabajo realizado por cada fuerza será:

A_1=(F_1)-D- Fuerza 1 =8 Newton

A_2=(F_2)-D- Fuerza 2=6 Newton

A_3=(F_3)-D- Fuerza 3=4 Newton

Resulta equivalente sumar las tres fuerzas (magnitud y el respectivo signo) y multiplicar esta suma por el desplazamiento (D).

Ejemplo Numéricos:

Si se quiere empujar un libro 1 metro sobre una superficie horizontal aplicando una F1=2 N, y una F2=3 N, ambos horizontales. Mientras que se oponen las fuerzas de fricción F3 de 1 N

A_1=2*1=2 Nm

A_2=3*1=3 Nm

A_3=1*1= -1 Nm

-El trabajo neto = A_1+A_2+W_3= -4 Nm.

Mientras que si se obtienen el trabajo neto sumando la fuerza de cada una y multiplicando esta suma por el desplazamiento (F_1+F_2+F_3)*D=(2+3-1)*1=4 Nm.

Es ahí donde se demuestra que ambos cálculos son equivalentes.

02.- Un paracaidista de 8 Kg de masa experimentada una aceleración debajo de 2,5 m/s2 poco después de abrirse el paracaídas. La masa del paracaídas es de 5,2 Kg.

A) Halle la fuerza hacia arriba ejercida en el paracaídas por el aire

*Masa del paracaidista= 8Kg.

*Masa del paracaídas=5.2Kg.

*Aceleración=2.5 m/s2

*Gravedad=9.8 m/s2

*F=M*A

F=8Kg * 5.2Kg *(9.8 m/s2 – 2.5 m/s2) = 96.39 Newton

Ley de Newton, los 58.4 Newton serán necesarios ejercerlos por parte del paracaidista para que la aceleración del paracaidista de 8Kg de masa pueda ser de 2.5m/s2

B) Calcule la fuerza abajo ejercida por el paracaidista.7

Masa del paracaidista=8Kg

Aceleración=2.5 m/s2

F= m*a

F=8Kg * 2.5 m/s2 = 20 Newton

*El paracaidista ejerce una fuerza debajo de los 20 Newton, lo cual está determinado por la aceleración real (2.5 m/s2) multiplicado por su masa de 8 Kg.

03.- Un bloque es arrastrado por el piso por dos fuerzas, como muestra la figura, calcule el vector resultante generado por ambas fuerzas. Considere tanto el modulo como el ángulo.

Gráficamente podríamos reflejarlo, como indica en la figura: donde usamos el método del paralelogramo con el vector resultante de color naranjo.

Primero sabemos que uno de sus ángulos internos mide 70°, por lo tanto el opuesto también será 70°, ya tendríamos 140° y como necesitamos otro el Angulo entre el vector de 12N y el vector reflejado amarillo de 7N sacamos la diferencia entre 360° - 140° =220°.

Entre los dos ángulos, lo dividimos por 2 y sabremos el ángulo entre sus lados, es decir:

110°. Como no podemos aplicar

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