Title: Se a nave cambia a s
13
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicio 1
Podemos comproba-la lei da inercias nunha nave
espacial queviaxe po lo espacio exterior lonxe
da influencia de calquera astro?Necesitara
combustible para viaxar?
1
- Se a nave cambia a súa velocidade, a tripulación
sentirá a inercia que o impulsa cara adiante se a
nave freou, ou cara atrás se a nave aumenta a
velocidade. - Tamén os cambios na dirección da velocidade serán
apreciables. - b) Necesitará combustible para modificala súa
velocidade, pero non para mantela.
23
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 2
No seu movemento unha gacela deixa unhas pegadas
en liña rectamoi separadas e igualmente
esparcidas . Deducea) se a gacela vai de
presa ou de vagarb) se hai forza resultante
sobre ela
2
- A traxectoria (é recta) non nos informa de
variacións no valor numérico da velocidade, só
informa de cambios de dirección. - O feito de que as pegadas estean moi separadas e
igualmente espaciadas fai supoñer que vai de
présa, percorre moito espacio en pouco tempo, ou
está xogando a saltar. - E tamén indica que a velocidade é uniforme
(igualmente espaciadas). - b) En liña recta e con movemento uniforme,
implica que non actúan forzas.
33
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 3, 4
3
Que forza necesita para parar un camión de 3000
kg se frea cunha aceleración de 2.5 m/s2? .
- m3000kg a-25m/s2
- Aplicando a segunda lei de Newton F m.a
- O módulo é F 3000 kg . (-25 m/s2) -7500
N - A forza ten a mesma dirección que o vector
velocidade, e sentido contrario por ser de freado
Un coche de masa 1000 kg, que forza necesita
para parar coa mesma aceleración?
4
m 1000kg a-25m/s2 Aplicando a segunda lei
de Newton F m.a Módulo F 1000 kg .
(-25 m/s2) -2500 N Dirección a da velocidade
e sentido contrario
43
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 5
Calcula a forza que actúa sobre sobre un corpo de
2 kg de masa que xira cunha velocidade constante
de 4 m/s describindo unha circunferencia de raio
3 m. Debuxaa.
5
- MCU F ? m 2 kg v 4
m/s R 3 m - velocidade constante non hai aceleración
tanxencial - traxectoria circular ten aceleración
normal - an v2 / R (4m/s)2 / 3m 533m/s2
- Por a segunda lei de Newton
- O módulo da forza será
- F m.a 2kg. 533m/s2 1066N
- A dirección é radial e o sentido cara ao
centro
53
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 6
Un corpo de 2 kg, de masa que leva un mrua cambia
a súa velocidade de 0 a 10 m/s en 4 s, Que forza
actúa sobre el? Debúxaa e realiza a gráfica F-t
do movemento.
6
- MRUA m 2kg vo 0 m/s vf 10 m/s t
4s - O módulo da forza, segundo a segunda lei de
Newton é F m.a 2 kg .a - Para coñecer a aceleración
- S0 0 s s0v0t ½ at2
- v0 0 v v0 at
- a ?
- Utilizando o dato da velocidade aos 4 s . 10
m/s a. 4s a 25 m/s2 - F 2kg . 25m/s2 5N.
- A forza aumenta a velocidade o que quer
- dicir que ten a mesma dirección e sentido
- que ela. O seu módulo é constante así que
- a representación F-t é unha liña horizontal
- V0 0 m/s v 10 m/s
63
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicio 7
Un obxeto de 30 kg, exerce unha forza de 20 N
sobre outro de 40 kg, estando ambos
inicialmenteen reposo. Con que aceleración se
moverá este último e cara a onde?.
7
- m30kg F 20 N m40 kg a ? de m
- Aplicando a segunda lei de Newton F m.a
- 20 N 40 kg . a, a 20N / 40kg 05
m/s2 - Moverase na dirección e sentido da forza
aplicada.
73
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicio 8
Calcula a forza que recibe o obxecto de 30 kg,
do problema anterior, a aceleración que
experimenta e cara a onde se moverá.
8
m 30 kg a ? A forza ten o mesmo valor e
dirección que a anterior, o seu sentido será o
contrario F 20 N Aplicando a segunda lei de
Newton F m.a 20 N 30 kg . a a
20N / 30kg 066 m/s2 Moverase na mesma
dirección que o anterior, en sentido contrario
83
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 9, 10
9
Calcula o peso dun corpo de 10 kg, de masa.
- m10kg g 98 m/s2
- P m.g
- P 10 kg . 98 m/s2 98 N
10
Se un corpo ten un peso de 400 N Cal é o valor
da súa masa?
P 400 N g 98 m/s2 P m.g m P / g
400 N / 98 m/s2 408 kg
93
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 11, 12
Cando sostés un libro na man que forzas actúan
sobre o libro?Onde están as súas reaccións?
11
Forza Actúa sobre Acción Actúa sobre Reacción
Peso libro Terra
Resistencia libro man
Que pasaría si os equipos que xogan a tirar da
corda estivesennunha superficie xeada sen apenas
rozamento?.
12
O chan non ofrecería resistencia, esvararían, os
pes iríanselles cara adiante e caería sentados e
de seguir tirando, xúntanse.
103
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 13, 14
Un futbolista dálle.unha patada ó balón que lle
chega nun partido. Podemos asegurar que vai
seguir na dirección da forza coa que se lle dá a
patada?.
13
As forzas producen cambios na velocidade Para
saber a velocidade final hai que ter en conta a
velocidade inicial e a forza, tanto en módulo
como en dirección e sentido
Un coche que vai por unha estrada recta a 100 km
/h está enequilibrio? Está en repouso?.
14
Viaxa con movemento rectilíneo e uniforme, a
resultante das forzas que actúan sobre el é nula,
polo tanto está en equilibrio Móvese polo tanto
non está en repouso
113
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 15, 16
Cando o debuxo das rodas dun coche se gasta hai
que cambialas Por que?.
15
Co debuxo en bo estado, agárrase mellor á
estrada, aumenta o rozamento e non patina. É máis
seguro. Sen debuxo a superficie de apoio é maior.
O peso do coche repártese máis, diminúe a
presión, diminúe o rozamento.
Se un coche vai con movemento uniforme a 80 km/h
Que relaciónhai entre a forza do motor que o
impulsa cara a adiante e a forza dorozamento
sobre el?.
16
- Movemento uniforme quere dicir velocidade
constante. - Velocidade constante quere dicir aceleración
nula. - Aceleración nula quere dicir forza total igual a
cero - As dúas forzas, a motriz e a de rozamento son
iguais en módulo e dirección, pero de sentido
contrario, sumadas dan cero.
123
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 19
Un xogador de fútbol saca o balón desde o corner.
Imaxina omovemento que leva o baón e
deducea)Mentres lle da a patada, é evidente que
recibiu unha forza. Queefecto pruduciu na
velocidade do balón?.b) Cando está no aire,
está recibindo algunha forza? Explica a razón.
19
a)O módulo da velocidade aumenta de cero a un
valor A dirección da velocidade inicial
depende da dirección da forza da patada b) No
aire actúa a forza da gravidade, sábese polo
cambio de dirección do vector velocidade, que
depende da dirección inicial (que depende da
patada) e da dirección da gravidade.
133
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 20
Dadas as seguintes gráficas en diferentes
movementos rectilíneos En cales destes
movementos está actuando unha forza resultante
sobre o corpo que o leva?.
20
- Ao longo do tempo o corpo está no mesmo sitio,
non hai movemento, R 0.
Liña recta na gráfica s-t quere dicir v cte en
módulo, por ser rectilíneo, R0
S(m)
Gráfica v-t, o módulo da velocidade aumenta no
tempo, hai aceleración e polo tanto forza na
dirección e sentido da velocidade
Gráfica v-t, o módulo da velocidade diminúe no
tempo, hai aceleración e polo tanto forza na
dirección da velocidade e sentido contrario
143
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios21, 22
21
Relaciona as gráficas F-t cos tipos de
movementos.
MRU
MRUA
Un tractor vai con movemento uniforme seguindo
cada unha das traxectorias debuxadas. Indica en
cada caso se hai forza resultante sobre o
tractor.
22
Movemento uniforme con traxectoria rectilínea R
0 Movemento uniforme con traxectoria
curvilínea Hai forza resultante
153
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 23
23
Un coche de 8000 kg, de masa arranca cunha
aceleración de 3 m/s2 Que forza actuou sobre
el?.
m 8000 kg a 3m/s2 Por a segunda lei de
Newton F m . a F 8000 kg .3m/s2
F 24000N
163
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 24
Unha moto de 100 kg vai a 108 km/h e frea ata
parar en 5 s.a) Debuxa tódalas forzas que
actúan sobre ela.b) Cal é a forza
resultante e cara a onde está dirixida?
24
- O peso da moto que actúa sobre a moto, a reacción
correspondente que actúa sobre a Terra - A forza dos freos, sobre a moto, e a súa reacción
sobre o chan.
A resultante R é a forza da freada, que ten a
mesma dirección e sentido contrario á velocidade,
o valor do seu módulo calcúlase con a 2ª lei de
Newton F m.a Para calcular a
aceleración vo 108 km/h 30 m/s vf 0 para
t 5s v vo at v vo
at Para calcular a forza
173
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 25
25
Cando á bóla dun reloxo de péndulo está nun dos
extremosa) Está enrepouso?.b) Está en
equilibrio?.Razoa as respostas.
- No extremo a bola deixou de subir e aínda non
empezou a baixar, non se move logo está en
repouso. - Sobre a bola actúa a forza da gravidade, será
quen lle faga baixar, actúa unha forza, logo non
está en equilibrio
183
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 26
Observa a figura con tódalas forzas debuxadas
nelaa)Sobre o home que leva o carro da compra.
Que produce cada unha das forzas que actúan
?.b) Cales son as reaccións e onde actúan?c)
Está o home en equilibrio?.d) Que tipo de
movemento levará uniforme ou variado?.
26
F2 e a reacción de F1, débese á resistencia que
opón o carro a ser empurrado F débese aos
músculos das pernas
R e a reacción de F, actúa sobre o chan. F1 e a
reacción de F2 , actúa sobre o carro.
O home está en equilibrio sempre que F
F2 Ao non estar en equilibrio, actúan forzas
sobre el, o movemento é variado
193
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 27, 28
Cando unha lura quere fuxir lanza un chorro de
borra. Que sucede a continuación e por que?.
27
- A lura experimenta unha forza igual e de sentido
contrario á que actúa sobre o chorro de auga con
tinta. - Esta forza imprímelle unha aceleración que a pon
en movemento
Indica cal é o peso de un bote de pintura de ½
kg, e o de unha persoa de 60 kg
28
O peso da lata de pintura será Pm.g 05
kg.98m/s2 49 N O peso da persoa será Pm.g
60 kg.98m/s2 588 N
203
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 29
Dous coches van por unha autoestrada recta cun
unha velocidade de 120 km/h e 80 km,/h
respectivamentea) Compara as forzas resultantes
sobre ambosb) Compara as forzas de rozamento en
ambos.Explica as respostas.
29
- Traxectoria recta e velocidade constante implica
que R 0 en ámbolos dous casos - A forza de rozamento en cada caso é igual á forza
que fai o motor, para que así a resultante poida
ser nula
213
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 31
- Na segunte figura podemos ver as gráficas de
diferentes movementos. - Se os movementos son rectilíneos, en cales
existe forza resultante actuando sobre o móbil? - Se son curvilíneos en cales existe forza
resultante actuando sobre o móbil? - Se non sabemos as traxectorias en que casos
podemos asegurar que hai forza actuando sobre
eles?
31
- a)Se os movementos son rectilíneos non teñen
aceleración normal. - Para saber se variou o módulo da velocidade,
míranse os gráficos s-t resultando que 1 e 2
son de velocidade constante, e 3 de velocidade
variable, acelerado, actuou unha forza en 3 - b)Se son curvilíneos, a forza actuou en todos
- c) No caso 3 actuou unha forza, independentemente
da traxectoria
223
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 32
32
- Segundo o gráfico, nos primeiros dous segundos
varía a velocidade, polo tanto houbo aceleración,
que calculamos cos datos do gráfico para t2s,
v9m/s e v00 - v v0at, a 4,5m/s2
- Sabendo a, calculamos F coa segunda lei de
Newton F 60kg.4,5m/s2 270N - b) No resto do movemento vcte, a0 F0
233
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 33
33
- m2kg F10N-5N5N 2ª lei Newton
Fm.a a2,5m/s2 - a2,5m/s2 v00m/s t3s vv0at
v7,5m/s - c) a2,5m/s2 v06m/s t3s vv0at
v13,5m/s - d) a2,5m/s2 v0-20m/s t3s vv0at
v-12,5m/s - e) Fm.a 4N Engadiremos unha forza de 1N, na
dirección e sentido de F2
243
Estudio das forzas
Física e Química 4º ESO
Exercicios 34,
- Fmotriz 300 N, Frozamento 100N m 200kg
a? - Fm.a 200N200kg.a a 1m/s2
- V00m/s t20s a1m/s2 vv0at20m/s
34
Fmotriz 30 N, Frozamento40N m5kg
a? Fm.a a0 porque FmotrizltFrozamento