Este documento presenta cuatro ejercicios de física que involucran las leyes de Newton. El primer ejercicio calcula las componentes de una fuerza aplicada a un cofre en una rampa inclinada. El segundo calcula la masa de una caja empujada sobre hielo. El tercer ejercicio identifica las fuerzas que actúan sobre una botella en caída libre. El cuarto ejercicio calcula valores como la fuerza, tensión y aceleración en un sistema de polea y masas.

1. Ejercicios Leyes de Newton
Alumnos:
Daylenis Ramos CI 20.539.938
Oscar Albarran CI 11.274.046
David Figueira CI 19.817.015
Milagros Silva CI 18.054.653
Gabriel Moreno CI 16.112.840
FISICA I
San Felipe, Mayo 2013

2. 1. Un hombre arrastra un cofre por la rampa de un camión de mudanzas. La rampa está inclinada 20º y el hombre tira
con una fuerza que forma un ángulo de 30º con la rampa (Figura No 1) a) ¿Qué fuerza se necesita para que la
componente Fx paralela a la rampa sea 80N? b) ¿Qué magnitud tendrá entonces Fy? }
Figura No 1
Fy= 46,18N
a) Fx= 80N b) Fy=?
Fy=? Fy=co
F= Hip= 92,37N
F= 80N Sen 30 = Fy
cos30 92,37N
F= 92,37N Fy= 92,37 x Sen30
Fx=ca
F=Hip
Cos30 = Fx
F
F=Fx
cos30
Solución:
Aplica la descomposición de fuerza y relaciones de funciones
trigonométricas.
Paso 1) Se determina F mediante F= Fx
cos∞
Paso 2) Se determina la componente vertical de la fuerza mediante
la formula: Fy=F.sen∞

3. 2. Una caja descansa sobre un estanque helado (sin fricción). Si un pescador aplica una fuerza horizontal de 48 N a la caja
y produce una aceleración de 6m/s2 ¿Qué masa tiene la caja?
m
F
F=48N
a= 6m/s²
m=?
F= m . a
m= F
a
m= 48N
6m/s²
m= 48kg mts²
6mts²
m= 8kg
Solución:
Paso 1) Se aplica la segunda ley de newton, ley
de la dinámica la cual se define:
F=m.a
Paso 2) Se despeja la m de la formula
patrón y obtenemos: m= F
a

4. 3. Se empuja una botella a lo largo de una mesa y cae por el borde. Ignore la resistencia del aire. a) ¿Qué fuerzas se
ejercen sobre la botella mientras esta en el aire? b) ¿Cuál es la reacción a cada fuerza?; es decir ¿Por qué cuerpo y
sobre que cuerpo se ejerce la reacción?
Solución:
a) Normal, peso.
b) Sobre la botella
VF VF=V0=0 N
P
Caída Libre
Y=gt²
2
F= P= N

5. 4. Una fuerza F se ejerce directamente hacia arriba sobre el eje de la polea sin masa. Considere que la polea y el
cable carecen de masa. Dos objetos, de masa m1= 1,2 kg m2= 1,9 kg, están unidos a los extremos opuestos del
cable, el cual pasa por la polea. El objeto m2 esta en contacto con el piso.
a) ¿Cuál es el valor mas grande que la fuerza F puede tener de modo que m2 permanezca en reposo sobre el piso?
b) ¿Cuál es la tensión en el cable cuando la fuerza F hacia arriba sea de 110 N? ¿Cuál es la aceleración de m1?
F
g
m1
m2
Diagrama de cuerpo libre
m1= 1,2 kg
m2= 1,9 kg
F=?
T=?
a=?
m1
T
P1 P2
N
m2
Solución:
P1= m.g
P1= 1,2 kg.9,8 m/s²
P1=11,76 kg m/s²
T-P1= m1.a (I)
T= m2.a (II)
Sustituimos II en I
M2.a-P1= m2.a
M2.a-m1.a=P1
a (m2-m1)= P1
a= P1
m2-m1
a=11,76 kg m/s²
1,9 kg-1,2 kg
a=11,76 kg m/s²
0,7 kg-1,2 kg
a= 16,8 m/s²
a) F= m2.a
F= 1,9 kg.16,8 m/s²
F= 31,92 N
b) T-11,76 N=110 N
T=110 N+11,76 N
T= 121,76 N
F= m1.a
a= F
m1
a= 110 N
1,2 kg
a= 110 kg m/s²
1,2 kg
a= 91,66 m/s²

6. Ejercicio 4
Paso 1) Se realiza el diagrama de cuerpo libre
Paso 2) Se plantean las ecuaciones a partir de los diagramas
Paso 3) Se calcula la aceleración del sistema
Paso 4) Se calcula el valor de la fuerza
Paso 5) Se calcula la tensión
Paso 6) Se calcula la aceleración para la masa 1