Newton

1. Leyes de Newton

2. LEYES DE NEWTON 1ra Ley de Newton o LEY de la INERCIA 2da Ley de Newton o Ley de Fuerza 3ra Ley de Newton o Ley de ACCION Y REACCION

3. 1ra Ley de newton o LEY de la INERCIA. Un cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que una fuerza externa no equilibrada actúe sobre él. Es la resistencia que presentan los objetos a cambiar su estado de movimiento o de reposo.

4. FuerzaEs toda causa capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo o de producir en él una deformación.

5. Newton se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, es decir,1 N = 1 Kg · 1 m/s2

6. Inercia Propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de movimiento

7. SEGUNDA LEY DE NEWTON o LEY DE LA FUERZA La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa. La aceleración de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.

8. Empujar el carro con el doble de fuerza produce el doble de aceleración. Tres veces la fuerza triplica la aceleración. SEGUNDA LEY DE NEWTON o LEY DE LA FUERZA Aceleración y fuerza sin fuerzas de fricción.

9. F F a/2 a Empujar dos carros con la misma fuerza F produce la mitad de la aceleración. La aceleración varía inversamente con la cantidad de material (la masa). SEGUNDA LEY DE NEWTON o LEY DE LA FUERZA Aceleración y fuerza con fuerzas de fricción cero

10. m a × = F Fuerza (N – Newtons, kg m/s2) Aceleración (m/s2) Masa (kg - kilogramos)

11. F m a

12. Ejercicio 1: Una fuerza proporciona una aceleración de a una masa de 8.3 kg. Usando esta información, determine la magnitud de la fuerza. Datos Fórmula Sustitución Resultado m= 8.3 Kg a= 1.21 m/s2 F= ?

13. Ejercicio 2: Determina la aceleración de un cuerpo cuando actúa sobre él una fuerza de 200 dinas, considerando que el cuerpo tiene una masa de 1.3 Kg. Datos Fórmula Sustitución Resultado m= 1.3 kg a= ? F= 200 din

14. Ejercicio 3: Una persona pesa 686 N en la tierra. a) ¿Cuál es su masa en la tierra? b) Si estuviera en la luna, ¿cuál sería su peso y su masa? . Datos Fórmula Sustitución Resultado m= ? w= 686 N g= 9.81 m/s2

15. Peso y masa • Peso es la fuerza con la cual un objeto o cuerpo es atraído por la gravedad en un lugar determinado. Se dirige hacia abajo y varía de ubicación a ubicación. • Masa es la cantidad de materia que tiene un objeto o cuerpo.

16. 49 N 4.9 m/s2 98N 9.8 m/s2 Tierra W g m = = 10 kg La masa es constante; el peso puede variar

17. 10 kg m m 64 lb 9.8 m/s2 9.8 m/s2 W W Peso y masa: Ejemplos ¿Cuál es el peso de un bloque de 10 kg? Datos Fórmula Sustitución Resultado ¿Cuál es el peso de un bloque de 64 lb? Datos Fórmula Sustitución Resultado

18. Determine la masa de un cuerpo cuyo peso en la Tierra es de 100 N. Si esta masa se llevara a un planeta distante donde g = 2.0 m /s2, ¿cuál sería su peso en ese planeta? m=? gplaneta distante=2 m/s2 gtierra=9.81 m/s2 Wtierra=100N Datos Fórmula Sustitución Resultado

19. Ejercicio 2: Un astronauta que pesa 780 N en la Tierra se da cuenta de que su peso se reduce a 500 N en un lugar distante. ¿Cuál es la aceleración de la gravedad en ese lugar? wtierra=780 N gtierra=9.81 m/s2 Wlugar distante =500 N glugar distante=9.81 m/s2 Datos Fórmula Sustitución Resultado

20. Acción Acción Reacción Reacción TERCERA LEY DE NEWTON o Ley de ACCION Y REACCION A toda fuerza de acción le corresponde otra reacción de igual magnitud, pero de sentido contrario.

21. Acción Acción Reacción Reacción TERCERA LEY DE NEWTON o Ley de ACCION Y REACCION A toda fuerza de acción le corresponde otra reacción de igual magnitud, pero de sentido contrario.

22. Acción Reacción barra manos La fuerza de acción se ejerce por _______ sobre ________. barra manos La fuerza de reacción se ejerce por ________ sobre _________.

23. Acción Reacción barra manos La fuerza de acción se ejerce por _______ sobre ________. manos barra La fuerza de reacción se ejerce por ________ sobre _________.

24. Revisión de diagramas de cuerpo libre: • Lea el problema; dibuje y etiquete bosquejo. • Construya diagrama de fuerzas para cada objeto, vectores en el origen de ejes x,y. • Puntee rectángulos y etiquete los componentes x y y opuesto y adyacente a ángulos. • Etiquete todos los componentes; elija dirección positiva.

25. 600 300 4 kg Ejemplo de diagrama de cuerpo libre B By A A B Ay 600 300 Ax Bx W = mg 1. Dibuje y etiquete bosquejo. 2. Dibuje y etiquete diagrama de fuerza vectorial. 3. Puntee rectángulos y etiquete componentes x y y opuesto y adyacente a ángulos.

26. Ejercicios primera Ley de Newton- Equilibro Si el peso del bloque de la figura es de 80 N, ¿cuáles son las tensiones en las cuerdas A y B?

27. Calcule la tensión en la cuerda A y la fuerza B ejercida en la cuerda por la viga de la figura.

28. Encuentre la tensión en las cuerdas A y B en el dispositivo que muestra la figura

29. Determina la tensión de las cuerdas que sostienen la piñata de 15 kg.

30. Determina la tensión que experimentan los cables que sostienen el semáforo.

31. Un bloque de 200 N descansa sobre un plano inclinado sin fricción, que tiene una pendiente de 30°. El bloque está atado a una cuerda que pasa sobre una polea sin fricción colocada en el extremo superior del plano y va atada a un segundo bloque. ¿Cuál es el peso del segundo bloque si el sistema se encuentra en equilibrio?

32. Fricción. Fuerza que se oponen al movimiento

33. Un trineo de 50 N descansa sobre una superficie horizontal y se requiere un tirón horizontal de 10 N para lograr que empiece a moverse. Después de que comienza el movimiento basta una fuerza de 5 N para que el trineo siga moviéndose con una velocidad constante. Encuentre los coeficientes de fricción estática y cinética.

34. ¿Qué fuerza T, en un ángulo de 30° por encima de la horizontal, se requiere para arrastrar un arcón de 40 N hacia la derecha a rapidez constante, si 𝝁k =0.2?

35. Una caja de herramientas de 60 N es arrastrada horizontalmente con una rapidez constante por medio de una cuerda que forma un ángulo de 35° con el piso. La tensión registrada en la cuerda es de 40 N. Calcule las magnitudes de las fuerzas de fricción y normal.

36. Se empuja un trineo de 200 N sobre una superficie horizontal a rapidez constante, por una fuerza de 50 N cuya dirección forma un ángulo de 28° por debajo de la horizontal. ¿Cuál es el coeficiente de fricción cinética?

37. ¿Qué empuje P, dirigido hacia arriba del plano, hará que el bloque de la figura suba por dicho plano con rapidez constante?

38. Aplicación de segunda ley de Newton • Lea, dibuje y etiquete problema. • Dibuje diagrama de cuerpo libre para cada cuerpo. • Elija el eje x o y a lo largo del movimiento y elija la dirección de movimiento como positiva. • Escriba la ley de Newton para ambos ejes: SFx = m axSFy = m ay • Resuelva para cantidades desconocidas.

39. Una fuerza horizontal de 200 N arrastra un bloque de 12 kg a través de un piso, donde 𝝁k= 0.4. Determine la aceleración resultante. 7 kg 2 kg

40. El ascensor cargado que se muestra en la figura se levanta con una aceleración de 2.5 m /s2. Si la tensión en el cable que lo soporta es de 9600 N, ¿cuál es la masa del elevador y su contenido?

41. Una bola de 100 kg se hace descender por medio de un cable, con una aceleración hacia abajo de 5 m /s2. ¿Cuál es la tensión en el cable?

42. Un bloque de 5 kg se encuentra sobre una superficie horizontal, unido por una cuerda y de masa despreciable que pasa por una polea también de masa despreciable y de la cual cuelga un cuerpo de 3 kg. ¿Qué valor tiene el coeficiente de fricción cinética para que el sistema pueda desplazarse con una aceleración de 1.5 m/s2?

43. Considere las masas m1 = 20kg y m2= 18 kg en el sistema representado en la figura. Si el coeficiente de fricción cinética es 0.1 y el ángulo de inclinación es 30°, encuentre (a) la aceleración del sistema y (b) la tensión en la cuerda que une las dos masas. 3 kg 5 kg 0.2 25º

44. Si el coeficiente de fricción cinética entre la mesa y el bloque de 4 kg es de 0.2 en la figura ¿cuál es la aceleración del sistema? ¿Cuál es la tensión en la cuerda?

45. Una máquina de Atwood consiste en una polea simple con masas suspendidas a ambos lados unidas por un cable. Se trata de una versión simplificada de gran número de sistemas industriales en los cuales se utilizan contrapesos para equilibrar. Suponga que la masa del lado derecho es de 10 kg y que la masa del lado izquierdo es de 2 kg. (a) ¿Cuál es la aceleración del sistema? (b) ¿Cuál es la tensión en la cuerda?

46. m2 =30º m1