Unidad 5. DINÁMICA

1. Leyes de Newton

1. De acuerdo con la Ley I de Newton, discute en qué situaciones los cuerpos están sometidos a fuerzas:
a) Una nave moviéndose en línea recta a 10000 Km/h por el espacio.
b) Un barco que se mueve en línea recta a 20 nudos.
c) Un satélite que describe, a 10000 Km/h, una órbita circular alrededor de la Tierra.
d) El proyectil de un cañón disparado a 1800 m/s formando un ángulo con la horizontal de 45º.
e) El proyectil de un cañón disparado a 1800 m/s formando, torpemente, un ángulo con la horizontal de 90º.
f) Un coche que se mueve en un tramo recto a 120 Km/h.
g) Un coche que toma una curva a 90 Km/h.

2. Aristóteles pensaba que un cuerpo se detiene cuando la fuerza que lo empuja deja de actuar. Razona la veracidad o falsedad de esta idea tomando como base la Ley I de Newton.

3. Un niño viaja en el AVE a 260 Km/h en un tramo recto. En un momento dado el niño lanza una pelota hacia arriba. ¿Le caerá en la mano?

4. Cuando un coche acelera, frena o toma una curva nos sentimos empujados hacia delante, hacia atrás o hacia un lado. Se dice que en estas situaciones estamos sometidos a una fuerza de inercia, también llamada fuerza ficticia.
Discute este hecho.

5. La Luna describe alrededor de la Tierra una trayectoria prácticamente circular de 384 400 km de radio. Su periodo de rotación es de 27,32 días. Determina la fuerza de atracción entre la Tierra y la Luna.

6. ¿Qué diferencia hay entre las magnitudes masa y peso?

7. Un patinador de 80 Kg le aplica a una patinadora de 60 Kg una fuerza de 25 Kp. Determina la aceleración de los dos patinadores.

2. Interacciones fundamentales de la naturaleza

8. De acuerdo con el modelo atómico de Bohr, ¿en las fuerzas de contacto hay realmente contacto entre la materia?

3. Diagramas de fuerza

9. ¿Qué unidades tiene el coeficiente de rozamiento μ?

10. ¿Qué naturaleza tienen el peso, la normal y la fuerza de rozamiento?

11. Las unidades de campo gravitatorio en el Sistema MKSC, o el SI, son N/Kg. Comprueba que estas unidades y las de aceleración son equivalentes.

12. Se lanza hacia el suelo un cuerpo de 2,0 Kg desde una altura de 10 m a una velocidad de 1,00 m/s. Si puede despreciarse el rozamiento con el aire:
a) ¿A qué fuerza está sometido el cuerpo una vez se lanza?
b) ¿A qué velocidad choca contra el suelo?

13. Se define el kilopondio (Kp) o kilogramo-fuerza (Kgf) como el peso de un cuerpo de 1 Kg de masa en la superficie de la Tierra. Determina la relación entre esta unidad y el newton.

14. Para el siguiente cuerpo:




a) Escribe sus ecuaciones de movimiento.
b) Calcula la velocidad del cuerpo al cabo de 10 s.

15. Para el siguiente cuerpo:


a) Escribe las ecuaciones de movimiento.
b) Calcula la velocidad al chocar contra la pared.

16. Si el hombre empuja el primer cuerpo con una fuerza de 21,0 N, determina la aceleración de los dos cuerpos.




17. Para el siguiente cuerpo, que parte del reposo:


a) Escribe las ecuaciones de movimiento suponiendo un coeficiente de rozamiento dinámico de 0,1.
b) ¿Cuánto debe ser el coeficiente de rozamiento estático para que el cuerpo no caiga?