ejercicio de primera ley de newton secundaria

1. INSTITUCIÓN EDUCATIVA TÉCNICO INDUSTRIAL
PEDRO CASTRO MONSALVO “INSTPECAM”
“EDUCACIÓN PARA LA VIDA, LA SUPERACIÓN Y EL TRABAJO”
EJERCICIOS RESUELTOS: APLICACIÓN LEYES DE NEWTON
AREA: CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA: FISICA GRADO: 10-01
EJERCICIOS RESUELTOS DE LAS LEYES DE NEWTON
(a) Dos bloques de masas m1 = 6 kg y m2 = 4 kg están sobre una mesa lisa, ligados por una
cuerda. El cuerpo de masa m2 es empujado por un fuerza de 20 N. Calcular la aceleración
de losbloquesyla tensiónde lacuerdaque une losbloques.
Para m1:
 
 a
m
T
F 1
x (1)
 

 0
g
m
N
F 1
1
y (2)
Para m2:
 

 a
m
T
F
F 2
x (3)
 

 0
g
m
N
F 2
2
y (4)
De laecuación(3) se despejaTy se igualacon la ecuación(1):
F – T = m2a
F – m2a= T
Entonces:
m1a = F – m2a
m1a + m2a = F
a(m1 + m2) = F
kg
4
kg
6
N
20
m
m
F
a
2
1 




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EJERCICIOS RESUELTOS: APLICACIÓN LEYES DE NEWTON
AREA: CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA: FISICA GRADO: 10-01
a = 2 m/s2
Este valor se reemplazaenlaecuación(1):
  






 2
1
s
m
2
kg
6
a
m
T
T = 12 N
(b) Un bloque se desliza sobre un plano inclinado liso con aceleración de 6,4 m/s2
. ¿Qué ángulo
formael planocon la horizontal?
 

 ma
sen
mg
Fx (1)
 


 0
cos
mg
N
Fy (2)
Se despejade laecuación(1) el ángulo:
ma
sen
mg 

g
a
g
m
a
m
sen 




...
6531
,
0
s
m
8
,
9
s
m
4
,
6
sen
2
2



 
...
6531
,
0
sen 1



º
77
,
40



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EJERCICIOS RESUELTOS: APLICACIÓN LEYES DE NEWTON
AREA: CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA: FISICA GRADO: 10-01
(c) De una cuerda que pasa a través de una polea penden dos cuerpos de 60 kg y 100 kg de
masa. Calcularla aceleraciónde loscuerposylatensiónde lacuerda.
m1 = 100 kg
m2 = 60 kg
a = ?
T =?
Para m1:
 


 a
m
g
m
T
F 1
1
y (1)
Para m2:
 

 a
m
g
m
T
F 2
2
y (2)

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EJERCICIOS RESUELTOS: APLICACIÓN LEYES DE NEWTON
AREA: CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA: FISICA GRADO: 10-01
Se despejaT de ambasecuacionesyse resuelve el sistemaporigualación:
T = m1g – m1a (3)
T = m2a + m2g (4)
m1g – m1a = m2a + m2g
m1g –- m2g= m1a + m2a
g(m1 – m2) = a(m1 + m2)
   
60
100
60
100
8
,
9
m
m
m
m
g
a
2
1
2
1






2
s
m
45
,
2
a 
Este valor se reemplazaenlaecuación(3):
T = m1g – m1a = m1 (g– a) = 100(9,8 – 2,45)
T = 735 N
(d) Dos masas de 8 kg, están ligadas por una cuerda como lo indica la figura. La mesa está
pulida y la polea no presenta rozamiento. Calcular la aceleración del sistema y la tensión de
la cuerda.

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EJERCICIOS RESUELTOS: APLICACIÓN LEYES DE NEWTON
AREA: CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA: FISICA GRADO: 10-01
Para el cuerpo1:
 
 ma
T
Fx (1)
 

 0
mg
N
Fy (2)
Para el cuerpo2:
 


 ma
mg
T
Fy (3)
Se despejaTde lasecuaciones(1) y(3) y se solucionesel sistemaporigualación:
T = ma
T = mg – ma
ma = mg – ma
ma + ma = mg
2ma = mg
2
8
,
9
2
g
a 


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“EDUCACIÓN PARA LA VIDA, LA SUPERACIÓN Y EL TRABAJO”
EJERCICIOS RESUELTOS: APLICACIÓN LEYES DE NEWTON
AREA: CIENCIAS NATURALES ASIGNATURA: FISICA GRADO: 10-01
2
s
m
9
,
4
a 
Este valor se reemplazaenlaecuación(1):
T = ma =   





2
s
m
9
,
4
kg
8
T= 39,2 N