SOLUCIONARIO GUÍA ESTÁNDAR ANUAL Dinámica I: fuerza y leyes de Newton

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1 SOLUCIORIO GUÍ ESTÁDR UL Dináic I: fuerz y leyes de ewton SGUICES016C3-16V1

2 Solucionrio guí Dináic I: fuerz y leyes de ewton Íte lterntiv Hbilidd 1 D Coprensión Coprensión 3 E plicción 4 D plicción 5 plicción 6 Coprensión 7 SE 8 D plicción 9 C plicción 10 plicción 11 C Coprensión 1 C Coprensión 13 C Coprensión 14 C plicción 15 C Reconociiento 16 Reconociiento 17 plicción 18 C Reconociiento 19 Coprensión 0 E plicción 1 D SE plicción 3 E SE 4 plicción 5 plicción

3 Íte lterntiv Defens 1 D Por l segund ley de ewton, si un cuerpo se ueve con celerción constnte l fuerz que ctú sobre él es distint de cero, pudiendo ser (l fuerz ) un vector positivo o negtivo, dependiendo de si punt en el sentido o en sentido contrrio l eje coordendo definido. Por l prier ley de ewton, si l fuerz que ctú sobre un cuerpo es nul, el cuerpo se encuentr en reposo o se ueve en líne rect y con velocidd constnte (MRU). L fuerz es, por definición, el vector resultnte de l su de tods ls fuerzs que ctún sobre un cuerpo. I) Flso II) Verddero III) Verddero 3 E Por l segund ley de ewton, sbeos que l celerción que experient un cuerpo es directente proporcionl l fuerz que ctúe sobre él. Por lo tnto, si en el ejercicio se uent l fuerz plicd sobre el cuerpo, l celerción que este experient uent proporcionlente. Por l segund ley de ewton, sbeos que F Por lo tnto 4[ kg] 0 80 s 4 D Por l segund ley de ewton sbeos que F Por otr prte, sbeos que vf vi t sí, considerndo l inforción del gráfico teneos que

4 10 0 s s 5 F s s 500kg F.500,5 k 5 Por l segund ley de ewton, sbeos que Considerndo un eje coordendo positivo hci l derech, tendreos kg kg s 6 Ls fuerzs de cción y rección presentn ls siguientes crcterístics: 1. Poseen igul ódulo.. Poseen igul dirección, o se, ctún en línes prlels o sobre l is líne de cción. 3. Poseen sentidos opuestos. 4. Son siultánes, es decir, precen y desprecen l iso tiepo. 5. ctún sobre cuerpos distintos, nunc sobre el iso cuerpo. I) Flso II) Verddero III) Flso 7 L fuerz norl es un fuerz de rección que un superficie ejerce sobre un cuerpo poydo sobre ell. L fuerz norl sobre el cuerpo p es un rección l fuerz que p ejerce sobre l superficie en l cul descns. Coo p olest l superficie con su propio peso, l norl que l superficie ejerce sobre p es: g. p su vez, l fuerz norl sobre el cuerpo q es un rección l fuerz que todo el conjunto (p + q) ejerce sobre l superficie. Por lo tnto, l norl sobre el cuerpo q es: ( ) g. I) Verddero II) Flso III) Flso p q p q

5 8 D Por l segund ley de ewton, sbeos que F Por lo tnto, l fuerz ejercid sobre l cj es 1kg 1kg 0, 4 4,8 0,4 s s Por otro ldo, l distnci recorrid por un cuerpo celerdo podeos clculrl edinte l ecución de posición 1 x f xi vi t t sí, y considerndo que el cuerpo prte del reposo, l distnci que recorre los 5 [s] es: xi 0 vi 0 s x f 0,4 s t 5s 1 0,4 5 5 Por lo tnto, el ódulo de l fuerz ejercid sobre l cj y l distnci que recorre en 5 [s] son, respectivente, 4,8 [] y 5 []. 9 C Sbeos que el peso de un cuerpo se expres coo P P g g Por lo tnto P [ ] 50kg g 10 s 10 s 10 Coo l fuerz plicd sobre los cuerpos y es l is, entonces se cuple que F F

6 Recordndo que vf vi t entonces s s Por lo tnto : :3 11 C L s de un cuerpo es constnte, por lo que en el pl Triptón l s del stronut sigue siendo l is que en l Tierr:. Coo sbeos, el peso del stronut en l Tierr es P g p Tierr Tierr Luego, si en Triptón l celerción de grvedd es l quint prte que en l Tierr, su peso será gtierr gtierr p PTriptón gtriptón C 13 C 14 C 15 C Coo el objeto se encuentr suspendido (está en reposo), por l prier ley de ewton l fuerz que ctú sobre él es nul. En un gráfico velocidd / tiepo, l pendiente de l gráfic corresponde l celerción del óvil. Coo l pendiente de l gráfic del ejercicio (su inclinción respecto l eje horizontl) es constnte, l celerción que experient el cuerpo es tbién constnte. sí, coo l fuerz plicd sobre el cuerpo depende de l s y l celerción y bs son constntes, l fuerz que ctú sobre el cuerpo tbién lo es. Por l segund ley de ewton, sbeos que F 0[ ] F,0[ kg] 10 s Si el cuerpo se encuentr poydo sobre un superficie horizontl, el ódulo de l fuerz norl que ctú sobre él es igul l ódulo de su peso, es decir g

7 16 En un cuerpo que descns sobre un superficie horizontl, tl coo lo nuestr l figur del ejercicio, l fuerz norl es un fuerz perpendiculr l superficie de contcto y de sentido opuesto l fuerz peso. Por lo tnto, en l figur l fuerz norl está representd por el vector. 17 Por l segund ley de ewton, sbeos que F 00 50kg 4 s Por otro ldo, l celerción que experiente el cuerpo estrá dd por Por lo tnto kg 50kg s 18 C L prier ley de ewton o ley de l inerci expres que: Si l fuerz que ctú sobre un cuerpo es nul, entonces el cuerpo se encuentr en reposo o se ueve con velocidd constnte y en líne rect. Por lo tnto, l lterntiv correct es C. 19 Coo l cj se encuentr sobre un superficie horizontl, l fuerz norl que ctú sobre ell posee el iso ódulo de su peso, es decir g 10kg s. Por lo tnto, l lterntiv incorrect es. 0 E L fuerz norl que ctú sobre el bloque p tiene el iso ódulo que el peso del cuerpo, es decir p g kg10 0 s plicndo l ª ley de ewton pr el bloque p, se tiene T p T [ kg] (1)

8 plicndo l ª ley de ewton pr el bloque q, se tiene P T q q 80[ ] T 8[ kg] () Reeplzndo (1) en (), nos qued 80[ ] [ kg] 8[ kg] 80[ ] 8[ kg] [ kg] 80[ ] 10[ kg] 80[ ] 8[ ] 10[ kg] s Pr el cálculo de l tensión, reeplzos este resultdo en l ecución (1). sí, l tensión es T [ kg] 8 16 s I) Verddero II) Verddero III) Verddero 1 D El peso de l person dentro del scensor en reposo es P g 70kg s. l overse el scensor, l celerción que experient l person odific el peso que registr en l báscul. hor, por cción y rección, l fuerz que el piso ejerz sobre l person (fuerz norl) será igul l fuerz que l person ejerz sobre el piso y, por lo tnto, que registrrá l pes. Por lo tnto, clculndo el vlor de l fuerz norl que ctú sobre l person podreos conocer el vlor del peso que rcrá l báscul dentro del scensor. plicndo l segund ley de ewton y considerndo un eje coordendo positivo hci rrib, teneos: I) El scensor sube: celerción positiv. P P 701,

9 II) El scensor bj: celerción negtiv. P P ,8 574 III) Si l velocidd del scensor es constnte, por l prier ley de ewton l fuerz sobre l person (y el scensor) es cero. Por lo tnto F 0 P 0 P 700 I) Verddero II) Verddero III) Flso Por definición de celerción el scensor bj con 10 s. Por otro ldo, y sbeos que el peso del cuerpo es P 700. Utilizndo el iso procediiento del ejercicio nterior, plicndo l segund ley de ewton y considerndo que l celerción es hci bjo (negtiv según nuestro siste de referenci), nos qued P P ,0 Es decir, cundo el scensor bj con un celerción igul l celerción de grvedd, l person no registr peso! Est es, por lo tnto, un ner de generr l ingrvidez en l Tierr, siulndo ls condiciones que existen en el espcio. Este procediiento es utilizdo en el entreniento de los futuros stronuts que irán l espcio, unque obviente no se hce dentro de un scensor, sino que dentro de un vión. 3 E Coo los bloques se encuentrn unidos, pr clculr l celerción consideros el conjunto copleto.

10 plicndo l segund ley de ewton y considerndo que ls tensiones se nuln entre sí, nos qued kg 60 s Coo T 1 ctú solo sobre el bloque 1, y sbiendo que l celerción pr todos los bloques es 1 s, plicos l segund ley de ewton. Considerndo un eje positivo hci l derech, nos qued T1 1 10kg1 10 s L tensión T 3 rrstr los bloques 1 y por lo que, plicndo l segund ley de ewton y considerndo que ls tensiones T 1 y T se nuln entre sí, obteneos: F ( ) 3 1 T3 (10kg 0 kg) 1 s T 30 I) Verddero II) Verddero III) Verddero 4 plicndo l ª ley de ewton y considerndo que bos cuerpos experientn l is celerción, teneos: Pr el cuerpo (considerndo un siste coordendo positivo hci bjo): P T P T (1) Pr el cuerpo (considerndo un siste de referenci positivo hci l izquierd): T () Considerndo que T T, reeplzos () en (1), obteniendo P P ( ) 3[ kg] 10 s 30[ ] 3 (3[ kg] 7[ kg]) 10[ kg] s

11 5 Sbeos que l posición finl de un cuerpo que experient oviiento celerdo está dd por 1 x f xi vi t t Por lo tnto xi 0 vi 0 s 1 3 x f 6[ ] 3 s t s

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