REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO

“SANTIAGO MARIÑO”EXTENSION BARINAS

Leyes de Newton

Integrante: Yhonymar Pacheco

C.I: 18.303.875

Ing. de Sistema

1. Un hombre arrastra un cofre por la rampa de un camión de mudanzas. La rampa está inclinada 20º y el hombre tira con una fuerza que forma un ángulo de 30º con la rampa (Figura Nº 1) a)¿Qué fuerza se necesita para que la componente Fx paralela a la rampa sea 80N? b)¿Qué magnitud tendrá entonces Fy?

Figura Nº 1

fxfy

FN

P

Diagrama de cuerpo libre

Datos:Fx= 80 NFy= ?

Fx= caFy= coF= hip

Formulas:cosα= ca senα= co hip hip

Sustituimos:Cos30º= Fx sen30º= Fy F F

Se despeja F y se obtieneF= Fx cos30ºF= 80 N cos30º

F= 92,37 N

Se despeja Fy y se obtieneFy= F.sen30ºFy= 92,37 N.sen30º

Fy= 46,18 N

2. Una caja descansa sobre un estanque helado (sin fricción) (Figura Nº 2). Si un pescador aplica una fuerza horizontal de 48 N a la caja y produce una aceleración de 6m/s² ¿Qué masa tiene la caja?

F

Datos:F= 48Na= 6m/s²m= ?

Se aplica 2da Ley de Newton, la cual se define:F=m.a

Se despeja la masa de la fórmula F=m.a y se obtiene:m= F a

Sustituimos los valoresm= F am= 48N 6m/s²m= 48 kg m/s² 6m/s²

m= 8 kg

Figura Nº 2

m

3. Se empuja una botella a lo largo de una mesa y cae por el borde (Figura Nº 3). Ignore la resistencia del aire. a) ¿Qué fuerzas se ejercen sobre la botella mientras esta en el aire? b) ¿Cuál es la reacción a cada fuerza?; es decir ¿Por qué cuerpo y sobre que cuerpo se ejerce la reacción?

a) Normal y pesob) Sobre la botella

Problema de caída libre

vf vf=vo= 0Diagrama de cuerpo libre

N

P

F=P=NFigura Nº 3

4. Una fuerza F se ejerce directamente hacia arriba sobre el eje de la polea sin masa. Considere que la polea y el cable carecen de masa. Dos objetos, de masa m1= 1,2 kg m2= 1,9 kg, están unidos a los extremos opuestos del cable, el cual pasa por la polea (Figura Nº 4). El objeto m2 esta en contacto con el piso.a) ¿Cuál es el valor mas grande que la fuerza F puede tener de modo que m2 permanezca en reposo sobre el piso?b) ¿Cuál es la tensión en el cable cuando la fuerza F hacia arriba sea de 110 N? ¿Cuál es la aceleración de m1?

F

g

m1

m2

Diagrama de cuerpo libre

Datos:m1= 1,2 kgm2= 1,9 kgF=?T=?a=?

m1

T

P1 P2

N

m2

Solución:

P1= m.gP1= 1,2 kg.9,8 m/s²

P1=11,76 kg m/s²

T-P1= m1.a (I)T= m2.a (II)Sustituimos II en I

a=11,76 kg m/s² 1,9 kg-1,2 kg

a=11,76 kg m/s² 0,7 kg-1,2 kg

a= 16,8 m/s²

Se calcula el valor de la fuerzaa) F= m2.a F= 1,9 kg.16,8 m/s²

F= 31,92 N

Se calcula la tensiónb) T-11,76 N=110 N T=110 N+11,76 N

T= 121,76 N

Se calcula la aceleración para m1 F= m1.a a= F m1 a= 110 N 1,2 kg a= 110 kg m/s² 1,2 kg

a= 91,66 m/s²

M2.a-P1= m2.aM2.a-m1.a=P1a (m2-m1)= P1Se calcula la aceleración del sistemaa= P1 m2-m1

Figura Nº 4