tencion

LEYES DE NEWTON, FUERZA, TRABAJO Y ENERGÍA
1.

OBJETIVOS

1.1.

OBJETIVO GENERAL

Analizar el carácter vectorial de las fuerzas, determinando la fuerza equilibrante de un sistema de un
sistema de fuerzas concurrentes y coplanares.
Realizar ejercicios teóricos sobre trabajo, potencia y energía y ejecutar la simulación de energía
cinética y potencia para un patinador sobre unarampa en condiciones ideales (con fricción cero) y en
condiciones reales (fricción no nula).

1.2.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS



Estudiar los conceptos básicos del equilibrio de fuerzas






Obtener los componentes de la fuerza tanto en el eje x como en eje y
Obtener la sumatoria de las fuerzas tanto en el eje x como en el eje y
Verificar la condición de equilibro de un cuerposometido a fuerzas coplanares concurrentes.
Determinar la resultante de varias fuerzas coplanares concurrentes usando los métodos de la
adición de vectores.



Comparar los valores experimentales con los resultados obtenidos a través de los métodos
gráficos y analíticos.



Explicar el concepto de conservación de la energía mecánica utilizando la energía cinética
(EC) y la energíapotencial gravitatoria (PE).
Describir cómo la barra de energía y los gráficos circulares se refieren a la posición y la
velocidad.






Explicar cómo cambiando la Masa del patinador se afecta la energía.
Explicar cómo cambiando la pista de fricción se afecta la energía.
Predecir la posición o la velocidad de cálculo desde la barra de energía y los gráficos
circulares.


Calcular la velocidad o altura en una posición desde la información de una posición diferente.
Calcular la Energía Cinética y la Energía Potencial en una posición desde la información de
una posición diferente

1.3.

CONOCIMIENTOS PREVIOS



Cálculo de suma y resta de vectores (Métodos gráficos – métodos analíticos)



Componentes de un vector. Ejes de coordenadas.



Coordenadascartesianas




Cálculo de la energía cinética y potencial.
Fricción y rozamiento.



Conservación de la energía

2.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Puede encontrar información en la página web personal de profesor: http://juliotovar.wix.com/fis-mec
Verifique en la página web del profesor, el menú “UNIDAD 2”, Submenú “Fuerza”; y “UNIDAD 3”,
Submenús “Trabajo” y “Energía”; en dondeencontrará una presentación con el tema relacionado con
Leyes de Newton, descomposición de Fuerzas, Fuerzas en equilibrio, trabajo mecánico, Potencia,
Energía Cinética y Potencial y Conservación de la energía.

3.

EJERCICIOS TEÓRICOS

El grupo de estudiantes debe desarrollar los siguientes ejercicios teóricos, cuya solución debe ser
anexada al informe de laboratorio.

3.1.

Ejercicio 1Una caja grande que contiene su nueva computadora descansa en la plataforma de su camioneta,
que está detenida en un semáforo. El semáforo cambia a verde, usted pisa el acelerador y la
camioneta se acelera. Horrorizado, ve cómo la caja comienza a deslizarse hacia la parte de atrás de
la camioneta. Dibuje un diagrama de cuerpo libre claramente marcado para la camioneta y para la
caja.Indique los pares de fuerzas, si los hay, que sean pares acción-reacción según la tercera ley.
(Entre la plataforma de la camioneta y la caja hay fricción.)
3.2.

Ejercicio 2

Un camión de remolque tira de un automóvil 5.00 km por una carretera horizontal, usando un cable
cuya tensión es de 850 N.
a) ¿Cuánto trabajo ejerce el cable sobre el auto si tira de él horizontalmente?
b) ¿Y si tira a35.0° sobre la horizontal? ¿Cuánto trabajo realiza el cable sobre el camión de
remolque?
c) ¿Cuánto trabajo efectúa la gravedad sobre el auto en los puntos a) y b)?
3.3.

Ejercicio 3.

Una cuerda ligera está atada a un bloque con masa de 4.00 kg que descansa en una superficie
horizontal sin fricción. La cuerda horizontal pasa por una polea sin masa ni fricción, y un bloque de
masa m pende...