Segunda Ley de Newton [PDF]

Zitiervorschau

SEGUNDA LEY DE NEWTO

JC.URDAYALFARO

PROBLEMAS: Un velero para hielo descansa en una superficie horizontal sin friccion .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.¿Que fuerza constante Fw ejerce el viento sobre el velero? La masa total del velero mas el tripulante es de 200kg. Para obtener Fw , primero despejamos ax de la ecuación para aceleración constante y la sustituimos en la ecuación de

∑ Fx

Vx−Vix 6.0 m s−1 −0 m s−1 ax= t = =1.5m/ s2 4.0 s Fw=max=(200kg)(1.5)m/ s2=300kg.m/ s2 Un kg.m/ s2 equivale a I newton (N),asi que la respuesta final es :

FW=300N Observese que no necesitamos la ecuación

∑ Fy para obtener Fw.La necesitaríamos si quisiéramos

obtener la fuerza normal n: n-mg=0 n-mg=(200kg)(9.8m/ s2)=2.0x10103N 2.-Un elevador y su carga tienen masa total de 800kg y originalmente esta bajando a 10.0m/ s2Se le detiene con aceleración constante en una distancia de 25.0m.Calcule la tensión Ten el cable de soporte mientras el elevador se esta deteniendo. Escribamos primero la segunda ley de newton.La fuerza de tensión actua hacia arriba y el peso lo hace hacia abajo, asi que:

∑ Fy=T + (−w )=¿ ¿may Despejamos la incognita T: T=w+may=mg+may=m(g+ay) Para determiner ay reacomodamos la ecuacion de la aceleración constante

V 2y =V 2OY +2 a y ( y − y o ) Vy 2−Voy 2 02−(−10.0 m/s)2 a y= = =+2.00m/ s2 2( y− y o ) 2(−25.0) La aceleración es hacia arriba (positiva) , como debería ser en el caso de un movimiento hacia abajo con rapidez decreciente. Ahora podemos sustituir la aceleración en la ecuación de la tensión:

T =m ( g +a y ) =( 800 kg ) ¿+2.00m/ s2)=9440N