fisica

Leyes de Newton - EJERCICIOS

Ejemplo 1
De un cuerpo de masa 500 g se tira hacia la derecha, y paralelamente al plano, con una fuerza de 2 N.
a) Calcular la aceleración con la que se mueve.
b)¿Cuál será su velocidad al cabo de 2,3 s si parte del reposo?
Solución
a)

N

Diagrama de fuerzas actuantes:

F
P

Eje Y : N – P = 0 ; N = P = m g
Eje X: F = m a ; a =

2 kg m / s2
F
2N=
=
= 4 m / s2
m 0,5 kg
0,5 kg

b) Como resultado de la acción de la fuerza F el cuerpo se mueve con aceleración constante igual a 4 m/s2. Por tanto
estamos ante un movimiento uniformementeacelerado de ecuaciones:
v = 0 + 4 t ; s = 0 + 0 + 2 t2
v (t = 2,3 )= 4 . 2,3 = 9,2 m/s

Ejemplo 2
Un cuerpo de m = 250 g es empujado hacia la derecha con una fuerza de 1,5 N. Si el coeficiente derozamiento entre el cuerpo y el plano es de 0,4. Calcular:
a) El valor de la fuerza de rozamiento.
b) La aceleración con que se mueve.
c) El valor de la fuerza con que se debe empujar si se quiereque deslice con velocidad constante de 1
m/s
N
Solución:
Froz
F
a) Diagrama de fuerzas actuantes:
P
Eje Y : N – P = 0 ; N = P = m g
Cálculo de la fuerza de rozamiento: F roz = μ N = μ m g =0,4 . 0,250 kg . 10 m/s2 = 1 N
b) Eje X : F – F roz = m a ; a =
c)

F − Froz (1,5 − 1) N
=
= 2 m / s2
m
0,250 kg

Según la primera ley de Newton para que un cuerpo se mueva con velocidadconstante la resultante de todas las fuerzas
que actúan sobre él debe de ser nula:
La resultante de las que actúan según el eje Y es nula ya que : : N – P = 0
Para que sea nula la de las que actúansegún el eje X habrá de cumplirse: F – Froz = 0. Por tanto: F = Froz = 1 N.
La fuerza deberá equilibrar a la fuerza de rozamiento.
Para lograr que la velocidad se mantenga invariable en 1 m/s secomunicaría esa velocidad al cuerpo y entonces se haría
F = 1 N.

Ejemplo 3

Un bloque de madera es lanzado con una velocidad de 4 m/s por una superficie horizontal cuyo
coeficiente de rozamiento...