Actividad Evaluable 1. Expresión verbal y simbólica de las fuerzas actuantes en un cuerpo en equilibrio

NOMBRE

N.LISTA

MATERIA FECHA

Actividad Evaluable 1. Expresión verbal y simbólica de las fuerzas actuantes en un cuerpo en equilibrio

Sección A

1. La inercia es la propiedad de la materia que trata de mantener el estado de reposo o de movimiento con velocidad constante de un cuerpo mientras no intervenga una fuerza externa.

1. Todas las fuerzas tienen la capacidad de intervenir únicamente en favor del movimiento de los objetos.

2. Si un objeto está en reposo es porque se encuentra en equilibrio

3. Un objeto está en equilibrio dinámico cuando se mueve con velocidad constante

4. Un objeto en equilibrio se mueve con velocidad constante debido a la inercia que tiene.

5. Un objeto se encuentra en equilibrio siempre y cuando la sumatoria de todas las fuerzas que actúan sobre él sean diferentes que cero.

6. Un libro en reposo sobre una mesa horizontal no experimenta ninguna fuerza.

7. Una caja que pesa 10 Nt, apoyada en una superficie horizontal está en reposo debido a una fuerza Normal también de 10Nt.

8. Una caja que pesa 10Nt cuelga en reposo del techo de una habitación sostenida por una cuerda, la tensión en la cuerda debe ser mayor que el peso para mantenerla en equilibrio.

9. Una caja que se mueve con velocidad constante sobre una superficie horizontal con fricción al ser estirada por una fuerza de 30Nt experimenta una fricción de 30Nt.

1. Expresión verbal y simbólica de las fuerzas actuantes en un cuerpo en equilibrio

Sección B

Para cada uno de los siguientes ejercicios numéricos elabora los cálculos correspondientes para encontrar las variables que se piden.

A, Una caja cuelga en reposo por medio de una cuerda del techo de una habitación, si la tensión en la cuerda es de 60 Newton, ¿qué valor tiene la masa de la caja?

B. La siguiente figura representa una caja de 10kg sostenida por una cuerda que forma un ángulo de 40° con la horizontal, además es estirada por medio de una fuerza “F”, encuentra: a) el valor de la tensión de la cuerda, b) el valor de la fuerza “F”

C. Una caja de 20kg se mueve con velocidad constante sobre una superficie horizontal y con coeficiente de fricción cinético de 0.20 al ser estirada por medio de una fuerza “F” la cual es completamente horizontal al eje del movimiento, ¿Qué valor tiene la fuerza “F”?

D. Una caja de 30kg se mueve con velocidad constante sobre una superficie horizontal con fricción al ser estirada por medio de una fuerza de 50Nt, ¿Qué valor tiene el coeficiente de fricción?

Actividad Evaluable 2. Laboratorio Virtual: Representación gráfica, verbal y simbólica de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo con aceleración constante.

Instrucciones:

1. Ingresa a la página:

http://phet.colorado.edu/sims/forces-1d/forces-1d_es.jnlp

Ahí encontrarás una simulación computacional que tiene representada una persona que aplicará una fuerza sobre un gabinete. Debajo de esto se encuentra una gráfica donde se representarán la fuerza de fricción en color rojo, la fuerza que aplica la persona en color azul y la fuerza total, neta o resultante en color verde. A la izquierda de la gráfica se encuentra un control que puede ser “arrastrado” para cambiar el valor de la fuerza aplicada por la persona, y ese valor se verá reflejado en la ventana de la izquierda. Por debajo de esta ventana se encuentran los botones: “Adelante” para iniciar la simulación, “Pausa” para interrumpirla y “Borrar” para borrar los datos colectados y en trazo de las gráficas y empezar de nuevo. A la derecha de la gráfica aparece una columna de controles y en su parte inferior se encuentra el botón: “Más Controles” que al hacer “clic” despliega los controles para asignar valores de “gravedad”, “masa” del gabinete, “fricción estática” para el coeficiente de fricción estático, y “fricción cinética” para el coeficiente de fricción cinético.

Debajo de las gráficas encontrarás un botón para abrir la gráfica de aceleración.

2. Escribe en una libreta los valores de la masa y de los coeficientes de fricción estático y cinético que se muestran en las ventanas de los controles de la derecha.

a) Calcula el valor de la fuerza de fricción estática mediante:

b) ¿Qué valor tiene la fuerza de fricción estática?

c) Calcula el valor de la fuerza de fricción cinética mediante:

d) ¿Qué valor tiene la fuerza de fricción cinética?

Recuerda que por tratarse de un objeto apoyado sobre una superficie horizontal, la fuerza normal “N” es igual a peso y resulta del producto de la masa en kilogramos por la aceleración de 9.8 m/s2

3. Normalmente el coeficiente de fricción estático tiene un valor mayor que el coeficiente de fricción cinética, pero para poder analizar con mayor facilidad la 2ª Ley de Newton, “arrastra” el control del coeficiente fricción estática, de tal manera que tenga el mismo valor que el coeficiente de fricción cinético.

a) ¿Cuáles son ahora los valores de la fuerza de fricción estática y cinética?

4. Haz clic sobre el botón de la gráfica de aceleración para que se muestre en la pantalla.

5. Ahora “arrastra” el control que sirve para cambiar el valor de la fuerza aplicada por la persona sobre el gabinete hasta un valor 10 o 20 Newton mayor que el valor calculado en el inciso a) de la sección 3 para las fuerzas de fricción.

a) ¿Qué pasa con el gabinete, se mueve o permanece en reposo?

b) ¿Qué valor de fuerza aplicada marca la simulación?

c) ¿Qué valor de fuerza de fricción cinética marca la simulación?

d) ¿Qué valor tiene la fuerza total, neta o resultante actuando sobre el gabinete?

6. Escribe en una libreta el valor de aceleración del gabinete que aparece en la parte superior izquierda de la gráfica de aceleración y comprueba este valor usando la ecuación de la 2ª Ley de Newton

Considerando como “F” la fuerza total, neta o resultante

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