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• Deborah Araya

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MOVIMIENTO: LEYES DE NEWTON. FÍSICA EN PROCESOS INDUSTRIALES INSTITUTO IACC 14 de noviembre de 2019

DESARROLLO 1. Los sistemas de engranaje son muy utilizados en el levantamiento o pesaje de cargas, apalancada por una polea común que tiene la función de desviar la fuerzas. Las poleas son utilizadas en grúas, máquinas de ejercicios, izamiento de cargas, ascensores, motores de combustión interna, etc. Considere el siguiente diagrama, donde se representa un sistema de poleas con dos masas distintas sometidas a la misma aceleración.

Considere los siguientes supuestos: • Cuerda es inextensible • Despreciar la fuerza de roce ejercida por la cuerda • Considere la aceleración de gravedad 10 ( 𝑚/𝑠 2 ) La masa m1 es de 4 kg y la masa m2 es de 2 kg Con respecto a los datos entregados, responda: a) Analice a que aplicación de partícula corresponde el diagrama propuesto. Argumente. De acuerdo con lo estudiado esta semana, en el diagrama de la pregunta 1, la aplicación de la partícula correspondería a “una partícula de fuerza neta”, toda vez que sobre la partícula existe una aceleración. Esto se aprecia calculando…. Peso M1 40 Kg x 10 m/seg2 Peso = 40 N

Peso M2 20 Kg x 10 m/seg2 Peso = 20 N

Fr = m x a 40Kg x m/s2 – 20 Kg x m/s2 = (m1 + m2) x a 20 Kg x m/s 2 = (4+2)xa 20 = 6xa 6 6 a = 3,3 m/s 2 b) Realice el diagrama de cuerpo libre, indicando el sentido de las fuerzas para las dos masas.

c) Calcule el valor de la tensión de la cuerda.

T a

2 Kg

20 N FR = m x a T T T T

– 20 = 2 x 3.3 – 20 = 6,66 - 6,66 + 20 = 26,66 N

2. Considere los siguientes casos cotidianos y argumente su relación con las tres leyes de movimiento de Newton revisadas esta semana. Complete la siguiente tabla siguiendo el ejemplo planteado. (Nota: para cada caso puede existir que apliquen más leyes, lo importante serán sus argumentos):

Caso cotidiano Estar sentado en un sofá no rígido

Ley del movimiento 3a Ley. Principio de acción y reacción

Argumentos Al estar sentado en el sofá ejerzo reacción en él ya que se deforma su superficie (esfuerzo de contracción/fuerza gravitatoria (peso)) y el sillón ejerce sobre mí la tensión correspondiente.

Subir cambios en el auto en 2° Ley de Newton. Principio El vehículo al ir subiendo una una cuesta (camino de masa o fuerza. cuesta, si sube las marchas inclinado) (pone marchas altas) va a perder la aceleración del vehículo.

Sufrir una caída en el metro 1° Ley de Newton. Ley de Al no estar sujeto, si el bus se al no ir sujeto a los inercia. detiene abruptamente, el elementos de seguridad cuerpo tenderá a seguir el movimiento que llevaba. Derrapar en auto en un 1° Ley de Newton. Ley de Al aparecer una curva en el camino sinuoso inercia. camino, el conductor debe disminuir la velocidad para tomarla, ya que de lo contrario el auto va a tener a seguir en la misma dirección que llevaba.

Impactar un balón de fútbol 1° Ley de Newton. Ley de Si el balón está en reposo, y con el pie inercia es chocado por otra fuerza, que sería el pie del jugador pierde su estado de reposo y tiende a moverse. 3a Ley. Principio de acción y El pie del jugador ejercerá reacción una fuerza sobre la pelota y a su vez a pelota ejercerá una fuerza en sentido contraria.

Bibliografía

IACC (2019). Física en procesos industriales Mecánica: leyes del movimiento Semana 2