Aplicación de las Leyes de Newton

Chapter 5

Aplicación de las leyes
de Newton
PowerPoint® Lectures for
University Physics, Thirteenth Edition
– Hugh D. Young and Roger A. Freedman
Lectures by Wayne Anderson
Copyright © 2012 Pearson Education Inc.

Objetivos.

• Utilizar la primera ley de Newton para
partículas en equilibrio.
• Utilizar la segunda ley de Newton de los
cuerpos con aceleración.
• Estudiar los tipos de fricción queactúa cuando
un cuerpo se desliza sobre una superficie..
• Analizaremos las fuerzas que actúan sobre un
cuerpo en movimiento circular
Copyright © 2012 Pearson Education Inc.

Equilibrio bidimensional.
La figura muestra un motor de
peso w cuelga de una cadena
unida mediante un anillo O a otras
dos cadenas, una sujeta al techo y
la otra a la pared. Calcule las
tensiones en las tres cadenas entérminos de w.
Los pesos de las cadenas y el
anillo son despreciables.

Copyright © 2012 Pearson Education Inc.

Un automóvil en un plano
inclinado
Un automóvil de peso w descansa
sobre los rieles inclinados de una
rampa que conduce a un remolque.
Solo un cable conectado al auto y
a la armazón del remolque evita
que el auto baje la rampa. (Los
frenos y la transmisión del auto
están desactivados.)Calcule la tensión en el cable y la
fuerza con que los rieles empujan
los neumáticos.

Copyright © 2012 Pearson Education Inc.

Tensión en una
polea sin
fricción
Se están sacando bloques de
granito de una cantera por una
pendiente de 15°. Por razones
ecológicas, también se esta
echando tierra en la cantera para
llenar los agujeros. Para simplificar
el proceso, usted diseña un
sistema en el que unacubeta con
tierra (de peso w2 incluida la
cubeta) tira de un bloque de granito
en un carro (peso w1 incluido el
carro) sobre rieles de acero, al caer
verticalmente
a
la
cantera.
Determine que relación debe haber
entre w1 y w2 para que el sistema
funcione con rapidez constante.
Ignore la fricción en la polea y en
las ruedas del carro, y el peso del
cable.

Copyright © 2012 Pearson Education Inc.Movimiento rectilíneo
con una fuerza
constante.
Un velero para hielo descansa en una
superficie horizontal sin fricción. Sopla un
viento constante (en la dirección de los
patines del trineo), de modo que 4.0 s
después de soltarse el velero adquiere
una velocidad de 6.0 m/s (unos 22 km/h
o 13 mi/h). ¿Que fuerza constante FW
ejerce el viento sobre el velero?
La masa total del velero mas el tripulantees de 200 kg.

Copyright © 2012 Pearson Education Inc.

Movimiento rectilíneo
con fricción
Suponga que hay una fuerza de
fricción horizontal constante con
magnitud de 100 N que se opone
al movimiento del velero. En este
caso, ¿Que fuerza FW debe ejercer
el viento sobre el velero para
producir la misma aceleración
constante ax = 1.5 m/s²?

Copyright © 2012 Pearson Education Inc.

Tensión en uncable de
elevador.
Un elevador y su carga tienen
masa total de 800 kg y
originalmente esta bajando a
10m/s;
se
le
detiene
con
aceleración constante en una
distancia de 25.0 m. Calcule la
tensión T en el cable de soporte
mientras el elevador se esta
deteniendo.

Copyright © 2012 Pearson Education Inc.

Peso aparente en un
elevador con
aceleración
Una mujer de 50.0 kg se para en
una bascula dentrodel elevador
del ejemplo anterior. ¿Que valor
marca la bascula?

Copyright © 2012 Pearson Education Inc.

Aceleración cuesta abajo
Un trineo cargado de estudiantes
en vacaciones (peso total w) se
desliza hacia abajo por una larga
cuesta nevada. La pendiente tiene
un ángulo constante α, y el trineo
está tan bien encerado que la
fricción es despreciable. ¿Qué
aceleración tiene el trineo?

Copyright ©2012 Pearson Education Inc.

Dos cuerpos con la misma
aceleración.
Imagine que usted empuja una
bandeja de 1.00 kg sobre el
mostrador del comedor con una
fuerza constante de 9.0 N. Al
moverse, la bandeja empuja un
envase de leche de 0.50 kg. La
bandeja y el envase se deslizan
sobre una superficie horizontal tan
grasosa que puede despreciarse la
fricción. Obtenga la aceleración del
sistema...