4 ejercicios de la segunda ley de newton
Respuestas a la pregunta
1.-La aceleración que adquiere un cuerpo en caída libre
.2.-La distancia y velocidad a la que se debe de colocar un satélite para que mantenga su movimiento orbital alrededor de la Tierra.
3..-Determinar la fuerza necesaria que debe de aplicarse a un tren para acelerarlo a 100 Km por hora en 10 minutos.
4.-Calcular la fuerza y el ángulo que debe de tener un cañón para que su bala dé en un blanco.
5.-Calcular la velocidad que debe de tener un avión para mantenerse en el aire.
6.-Determinar el movimiento de los planetas alrededor del Sol.
7.-Determinar la fuerza que es necesario aplicar en una pendiente, para que la velocidad de ascenso y descenso sea constante.
8.-Calcular la fuerza que debe de ejercer un soporte sobre un objeto para evitar que se caiga.
9.-Calcular la fuerza de un cohete para ponerse en órbita.
10.-Calcular la fuerza que debe de tener un tráiler para mover su carga.
Espero k te sirva -.-
Ejemplo de problemas relacionados con la Segunda Ley de Newton.
1. Una fuerza le proporciona a la masa de 2,5 Kg. una aceleración de 1,2 m/s2. Calcular la magnitud de dicha fuerza en Newton y dinas.Datos
m = 2,5 Kg.
a =1,2 m/s2.
F =? (N y dyn)
Solución
Nótese que los datos aparecen en un mismo sistema de unidades (M.K.S.)
Para calcular la fuerza usamos la ecuación de la segunda ley de Newton:
Sustituyendo valores tenemos:
Como nos piden que lo expresemos en dinas, bastará con multiplicar por 105, luego:
2. ¿Qué aceleración adquirirá un cuerpo de 0,5 Kg. cuando sobre él actúa una fuerza de 200000 dinas?Datos
a =?
m = 2,5 Kg.
F = 200000 dyn
Solución
La masa está dada en M.K.S., en cambio la fuerza está dada en c.g.s.
Para trabajar con M.K.S. debemos transformar la fuerza a la unida M.K.S. de esa magnitud (N)
La ecuación de la segunda ley de Newton viene dada por:
Despejando a tenemos:
Sustituyendo sus valores se tiene:
3. Un cuerpo pesa en la tierra 60 Kp. ¿Cuál será a su peso en la luna, donde la gravedad es 1,6 m/s2?
Datos
PT= 60 Kp = 588 N
PL =?
gL = 1,6 m/s2
Solución
Para calcular el peso en la luna usamos la ecuación
Como no conocemos la masa, la calculamos por la ecuación: que al despejar m tenemos:
Esta masa es constante en cualquier parte, por lo que podemos usarla en la ecuación (I):
4. Un ascensor pesa 400 Kp. ¿Qué fuerza debe ejercer el cable hacia arriba para que suba con una aceleración de 5 m/s2? Suponiendo nulo el roce y la masa del ascensor es de 400 Kg.
Solución
Como puede verse en la figura 7, sobre el ascensor actúan dos fuerzas: la fuerza F de tracción del cable y la fuerza P del peso, dirigida hacia abajo.
La fuerza resultante que actúa sobre el ascensor es F – P
Aplicando la ecuación de la segunda ley de Newton tenemos:
Al transformar 400 Kp a N nos queda que:
400 Kp = 400 ( 9,8 N = 3920 N
Sustituyendo los valores de P, m y a se tiene:
F – 3920 N = 400 Kg. ( 0,5 m/s2
F – 3920 N = 200 N
Si despejamos F tenemos:
F = 200 N + 3920 N
F = 4120 N