Ejercicios resueltos laboratorio de fisica 2

Actividades Previas N°4

1. Elaborar una lista de situaciones físicas en las que estén presentes fuerzas a distancia y de contacto

Fuerzas por contacto 

Al colgar un matero del techo por medio de cuerdas está presente la fuerza de tensión

Cuando se sumerge un cuerpo en un fluido, está presente la fuerza de empuje que nace debido a la diferencia de presiones existentes entre las superficies del cuerpo a causa de la acción del fluido sobre el cuerpo.

Al desplazar una caja de madera con las manos está presente la fuerza de fricción la cual es generada por la superficie de la caja que está en contacto con el suelo, está fuerza de fricción es contraria al movimiento.

Al colocar un objeto sobre una mesa, este experimenta la fuerza normal la cual es contraria a la fuerza ejercida por el peso.

Fuerzas de distancia

En la vida cotidiana son los imanes los cuales están presentes en casi todos los electrodomésticos y dispositivos tecnológicos que usamos, está  presente es la fuerza magnética.

Cuando cae un fruta de un árbol esta experimenta la fuerza de gravedad, la cual es generada por todo cuerpo en base a su masa, y es debido a la atracción que ejerce la tierra sobre todos los cuerpos que están en su cercanía.

La fuerza electroestática sucede por la acumulación de carga en el pelo después de frotarlo con el globo. Esto provoca que los electrones se retiren y se vayan al otro material, por lo que terminan atrayéndose. 

1. Identificar en una representación gráfica, los vectores fuerzas que actúan:

(a) sobre un cuerpo que cae libremente cerca de la superficie de la Tierra.

[pic 1]

(b) un libro que se encuentra en reposo sobre una mesa

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

 (c) el sistema Tierra – Luna.

[pic 7]

1. Construir un dispositivo muy sencillo que permita mediante una fuerza de tensión en una cuerda, suministrar un impulso de lanzamiento a un objeto

[pic 8]

Las únicas dos fuerzas que intervienen sobre la masa son la gravedad y la tensión de la cuerda. La fuerza resultante sobre el péndulo no es constante debido a que la tensión de la cuerda depende del ángulo respecto a la vertical y a la velocidad de la masa. Al desplazar la partícula a una posición q0 (ángulo que hace el hilo con la vertical), y luego se suelta, el péndulo comienza a oscilar.  El movimiento que describe el dispositivo realizado es un movimiento circular con rapidez variable. Se puede describir a su vez como un movimiento armónico simple con una fuerza restauradora F=m.g, donde m es la masa del péndulo y g es el valor de la aceleración. La tensión T del hilo es máxima, cuando el péndulo pasa por la posición de equilibrio, T=mg+mv2/l, y será mínima, en los extremos de su trayectoria cuando la velocidad es cero, T=mgcosq0. En la posición    el péndulo solamente tiene energía potencial, que se transforma en energía cinética cuando el péndulo pasa por la posición de equilibrio. [pic 9]

1. Enunciar las tres leyes del movimiento, formuladas por Isaac Newton y establecer si pueden verificarse respecto a un sistema de referencia sujeto a nuestro planeta Tierra

1era Ley: “Todo cuerpo conserva su estado de reposo, o de movimiento uniforme en línea derecha (recta) a menos que sea impulsado a cambiar ese estado por fuerzas que actúan sobre él”

Esta ley se puede verificar mediante la siguiente experiencia:

Una pluma está en reposo sobre un aro de bordar en lo alto de una botella, el aro se retira bruscamente con aceleración horizontal. Debido a que la fricción entre la pluma y el aro es pequeña y sólo actúa durante un corto tiempo, la pluma no se mueve apreciablemente en la dirección horizontal. Sin embargo, ahora actúa sobre ella una fuerza no equilibrada vertical. La pluma cae dentro de la botella. En concordancia con la 1era ley de Newton, el objeto permaneció en reposo hasta que una fuerza no equilibrada actúo sobre él.

2da ley: “La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa. La dirección de la aceleración tiene la dirección de la fuerza neta que se aplica.”

Cuando se empuja un mueble grande y pesado. Se sentirá que es mucho esfuerzo el que debes hacer para moverlo y no se moverá muy rápido. En esta experiencia se vive esa segunda ley de Newton, debido a la masa del mueble se necesitará mayor fuerza para poder moverlo.

3era ley: “Para toda fuerza (acción) existe una fuerza igual y opuesta (reacción)”

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