El Estado

Un bloque de color rojo se empuja y se mueve como se muestra en la animación. Además, un bloque verde se encuentra arriba del bloque rojo y se mueve así.

¿Qué diagrama de cuerpo libre es la correcta? Detalle los motivos por los otros tres diagramas son incorrectos.

El diagrama correcto es el segundo (2)

Los otros diagramas son incorrectos porque:

1 y 3 porque muestran el diagrama del cuerpo libre del bloque verde como si se le estuviera aplicando una fuerza en el eje x y eso no es correcto, solo es al bloque rojo a quien se le aplica la fuerza.

4 porque muestra que el peso del bloque verde y el bloque rojo son iguales y claramente se ve que son diferentes.

¿Cómo sería su respuesta en (a) si los bloques no se mueven?

Ninguno de los diagramas fuera correcto ya que se necesitaría fricción estática para que la resultante fuera cero o no se le aplicarían fuerzas a ninguno de los bloques.

Un diagrama de cuerpo libre para un avión de 20.000 kg se muestra la animación en un cierto instante (tamaño de la cuadrícula se da en 40.000 newtons). En general, todas las fuerzas externas en un avión se puede descomponer en cuatro componentes llamados peso, sustentación, empuje y arrastre. Puede mover un vector alrededor haciendo clic y arrastrando su cola.

¿Cuál es la fuerza neta sobre el avión en ese instante?

La fuerza neta es igual a cero debido a la resultante de las sumatorias en el eje x y el eje y.

¿Cuál es la aceleración del avión en ese instante?

La aceleración es cero debido a que también las sumatorias de las fuerzas es cero, es decir, el avión esta en velocidad constante ya que no solo el significadode la sumatoria de las fuerzas cuando es igual a cero se vincula con el estado de reposo.

¿Qué se puede decir definitivamente sobre la velocidad del avión en ese instante?

Que la velocidad es constante, y por tanto no hay aceleración.

Supongamos que un compañero de clase en su grupo de estudio proclama que "la fuerza neta sobre el avión es cero y por lo tanto, el avión debe estar en el suelo y en reposo." ¿Cuál es el error en la declaración de su compañero de clase?

El error es suponer que está en reposo al decir que la sumatoria de sus fuerzas es 0; el avión lleva velocidad constante por la que no estaría en reposo.

Un vagón de 100 kg con un bloque de 20 kg en la parte superior sin fricción, se tira a la derecha con una fuerza constante (posición en metros y tiempo en segundos). ¿Obedece la animación las leyes de Newton? Justifica tu respuesta.

La animación no obedece las leyes de Newton porque en el momento en que empieza el movimiento el vagón tiene a = 5 m/s, es decir, F = 500 N cuando el vagón y el bloque hacen contacto la masa total será 120 kg y con fuerza constante la aceleración debería disminuir 1/6, es decir, a = 4,16 m/s2

F=m.a

F=100kg .5 m⁄s^2

F=500N a= F/m

a=500N/120kg

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