LEYES NEWTON FÍSICA DINÁMICA

UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON EN EJERCICIOS DE DINÁMICA, para Física y Química de Secundaria y Bachillerato:

Intentando subsanar las posibles carencias en este contenido, motivado por la suspensión de clases, por causa del COVID-19, se han elaborado unos videos, que posibilitan que este contenido no genere carencias en cursos posteriores, o incluso sirva de repaso o consolidación en los casos en los que haya sido posible su impartición en clase.

Es un material adecuado para tratar el contenido de DINÁMICA en 4º de la E.S.O., y para 1º de Bachillerato, a nivel introductorio del contenido, ya que para este nivel debe ser considerado algo básico y sencillo (no obstante por las características del 1º de bachillerato, sirve para homogeneizar este aspecto, teniendo en cuenta las diferentes realidades en Secundaria de los diferentes centros).

Podría ser de interés, en casos en los que el contenido pueda resultar complicado, consultar en primer lugar el siguiente enlace, visualizar los videos que se proponen en él:

http://achimagec.com/fuerzas-y-movimiento-dinamica-y-cinematica-para-secundaria

El material se organiza en 4 videos, que en principio deberían ser visualizados por orden, y puede servir esta entrada para la realización de FLIPPED CLASSROOM (clase invertida):

PRIMER VIDEO, DE UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON, para obtener la aceleración en una situación de plano horizontal, con una fuerza aplicada igualmente horizontal y con presencia de rozamiento.

Previamente podría resultar conveniente, ver este video de introducción al dibujo de fuerzas habituales: Peso, Normal, Fuerza de Rozamiento, Tensión, Fuerza elástica, en los casos en los que sea necesario, ante alguna duda que pueda surgir al respecto: https://youtu.be/MxJbquiHs-g

EJERCICIO FQ4EE2262:

Un cuerpo de 7 kg de masa, apoyado sobre una superficie horizontal, se encuentra sometido a la acción de una fuerza de 15 N, igualmente horizontal.

En esta situación y teniendo en cuenta que existe el rozamiento, caracterizado por un coeficiente de valor 0,2, hallar la aceleración a la que se verá sometido el cuerpo.

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/DNTQRfvRU_k

ACTIVIDAD 1, CON POSTERIORIDAD A VISIONADO DEL VIDEO:

Hallar la aceleración que experimenta un cuerpo de 7 kg de masa, situado sobre un plano horizontal, cuando sobre él se aplica una fuerza igualmente horizontal de 37 N. El rozamiento está presente y caracterizado por un coeficiente de valor 0,15. El valor de la aceleración de la gravedad en unidades del S.I. es de 9,8.

SEGUNDO VIDEO, DE UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON, para obtener la aceleración en una situación de plano horizontal, con una fuerza aplicada INCLINADA y con presencia de rozamiento, lo que hace necesaria la incorporación de la trigonometría para la descomposición de esa fuerza que forma un ángulo con la dirección del movimiento:

EJERCICIO FQ4EE2263:

Sobre un cuerpo de 5 kg de masa se aplica una fuerza de 25 N, que forma un ángulo de 30º con la horizontal. Hallar el valor de la aceleración a la que se verá sometido el cuerpo, sabiendo que el rozamiento está presente y tiene un coeficiente de valor de 0,2.

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/_D8hW-3cSdA

ACTIVIDAD 2, CON POSTERIORIDAD A VISIONADO DEL VIDEO:

Hallar la aceleración que experimenta un cuerpo de 3 kg de masa, situado sobre un plano horizontal, cuando sobre él se aplica una fuerza 43 N que forma un ángulo de 60º con el plano. El rozamiento está presente y caracterizado por un coeficiente de valor 0,15. El valor de la aceleración de la gravedad en unidades del S.I. es de 9,8.

TERCER VIDEO, DE UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON, para obtener la aceleración en una situación de un cuerpo que desciende por un PLANO INCLINADO  y con presencia de rozamiento, lo que hace que siga siendo necesaria la incorporación de la trigonometría:

EJERCICIO FQ4EE2264:

Un cuerpo de 10 kg de masa desciende por un plano inclinado 30º. El rozamiento está presente, con valor dinámico de 0,2. Teniendo en cuenta que el valor de la aceleración de la gravedad es g=9,8 unidades S.I., hallar la aceleración con la que desciende.

IR AL VDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/4waJPTE6S2g

ACTIVIDAD 3, CON POSTERIORIDAD A VISIONADO DEL VIDEO:

Hallar la aceleración con la que desciende un cuerpo de 14 kg de masa, situado en lo alto de un plano inclinado 30º con respecto a la horizontal, cuando se le deja caer. El rozamiento está presente y caracterizado por un coeficiente de valor 0,15. El valor de la aceleración de la gravedad en unidades del S.I. es de 9,8.

CUARTO VIDEO, DE UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON, para obtener la aceleración en una situación de un cuerpo que asciende por un PLANO INCLINADO, con presencia de rozamiento, mediante la aplicación de una fuerza paralela al plano:

EJERCICIO FQ4EE2265:

Hallar la aceleración con la que asciende un cuerpo de 5 kg a lo largo de un plano inclinado 30º bajo la acción de una fuerza paralela al plano de 100 N. El coeficiente de rozamiento es de 0,2 y considerar el valor de g=9,8 U.S.I.

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/B5Hs10HRzmo

ACTIVIDAD 4, CON POSTERIORIDAD A VISIONADO DEL VIDEO:

Hallar la aceleración con la que asciende un cuerpo de 3,5 kg de masa, situado en la base de un plano inclinado 30º con respecto a la horizontal, cuando se le intenta hacer subir aplicando una fuerza de 135 N, paralela al plano. El rozamiento está presente y caracterizado por un coeficiente de valor 0,15. El valor de la aceleración de la gravedad en unidades del S.I. es de 9,8.

QUINTO VIDEO, DE UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON, para obtener la aceleración y la Tensión de una cuerda, en el caso de dos masas enlazadas, una de ellas que cuelga y la otra sobre un plano horizontal con rozamiento.

https://youtu.be/-oVtdhmYqTQ

DESCOMPOSICIÓN DE VARIAS FUERZAS EN UN PLANO INCLINADO, CON ACLARACIONES SOBRE LOS ÁNGULOS IMPLICADOS:

EJERCICIO FQ1BE2218:

Un cuerpo de 10 kg de masa se encuentra en un plano inclinado 30º con respecto a la horizontal, de tal manera que sobre él actúa una fuerza horizontal de 50 N, con la que pretendemos que el cuerpo ascienda por el plano inclinado. El rozamiento se considera despreciable.

Hallar el valor de la aceleración e indicar si el cuerpo sube o baja a lo largo del plano inclinado.

DATO: g=9,8 m/s².

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/JtbV-d-BwQk

EJERCICIO FQ4EE2184:

¿Con qué velocidad hay que lanzar un cuerpo de 11,5 kg de masa, para que recorra 55 m en un plano horizontal con rozamiento hasta que al final se detiene? DATOS: μ=0,2; g=9,8 m/s².

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/Kdstpo21mQc

EJERCICIO FQ23EE2280:

En una superficie horizontal con rozamiento, caracterizado por un coeficiente µ=0,2 , se desea mover un cuerpo de 3,8 kg de masa a velocidad constante. Hallar el valor de la fuerza horizontal que es necesario aplicar.

DATO: g=9,8 m/s²

SOLUCIÓN: 7,45 N

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/wom7_Qcf_SQ

EJERCICIO FQ1BE2270:

En lo alto de un plano inclinado 30^o se sitúa un cuerpo de 1,5 kg de masa que se encuentra sujeto a un resorte de constante elástica k=150 N/m, que impide que el cuerpo siga descendiendo. Suponiendo que no existe rozamiento entre el cuerpo y la superficie hallar la deformación que sufre el resorte cuando el sistema se encuentra en equilibrio.

DATO: g=9,8 m/s²

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/leHn1w44gdM

EJERCICIO FQ1BE2271:

En lo alto de un plano inclinado 30^o se sitúa un cuerpo de 1,5 kg de masa que se encuentra sujeto a un resorte de constante elástica k=150 N/m, que impide que el cuerpo siga descendiendo. Suponiendo que existe rozamiento, caracterizado por un COEFICIENTE DE ROZAMIENTO ESTÁTICO de valor μ_ESTÁTICO=0,2 entre el cuerpo y la superficie hallar la deformación que sufre el resorte cuando el sistema se encuentra en equilibrio.

Hacer que un cuerpo comience a moverse es más complicado que mantenerlo en movimiento, debido al rozamiento. Todos posiblemente hemos tenido que empujar un coche que se ha quedado sin batería, o cualquier otra cosa, y debemos haber notado que una vez que iniciamos su movimiento resulta más sencillo seguir moviéndolo. Ello es debido a que el rozamiento estático es mayor que el rozamiento dinámico, con lo cual, de manera rigurosa, debemos conocer los dos coeficientes de rozamiento, APLICANDO EN CADA CASO EL COEFICIENTE CORRESPONDIENTE.

DATO: g=9,8 m/s²

SOLUCIÓN: 3,2 cm

IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/j_JOlOXfwP0

EJERCICIO FQ1BE2276:

En la base de un plano inclinado un ángulo de 30º situamos un resorte de constante elástica k=150 N, de tal manera que sostiene en equilibrio un cuerpo de 1,5 kg de masa. Suponiendo que existe rozamiento, caracterizado por un COEFICIENTE DE ROZAMIENTO ESTÁTICO de valor μ=0,2 entre el cuerpo y la superficie hallar la deformación que sufre el resorte cuando el sistema se encuentra en equilibrio.

DATO: g=9,8 m/s²

SOLUCIÓN: 3,2 cm

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