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1. ¿Qué diferencia existe entre un observador inercial y uno no inercial? ¿Para qué observador existen las fuerzas de inercia? [0,75 si define ambos tipos de observador, 0,5 si asigna correctamente al observador que sufre las fuerzas de inercia]
El observador inercial está en reposo o mantiene velocidad constante; en cambio en observador no inercial está dentro de un sistema de referencia acelerado. Este último es el único que observa-sufre las fuerzas de inercia.
2. Resuelve el siguiente problema dinámico de un plano inclinado. Debes calcular la tensión de la cuerda y el coeficiente de rozamiento sabiendo que M1 cae por el plano inclinado con una aceleración de 0,05m/s2[0,25 croquis; 0,5 uso de unidades; 0,75 escritura de las ecuaciones de Newton para cado objeto; 0,5 despeje de las magnitudes a calcular sin sustituir los datos; 0,5 por magnitud física correctamente calculada]
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Cuerpo 1: Pt-T-Froz=M1·a
Cuerpo 2: T-P2=M2·a
Calculamos la Tensión desde la segunda ecuación: T=M2·a+P2=M2(a+g)
T=1Kg·9,85m/s2=9,85N
Conocida la tensión podemos calcular la fuerza de rozamiento, y el coeficiente de rozamiento:
-Froz=M1a+T-Pt Froz=u·M1g·cos45
-u·M1g·cos45=M1a+T-M1g·sen45
u=-{M1·a+T-M1gsen45}/{M1gcos45}
u=-{10Kg*0,05m/s2+9,85N-10Kg·9,8m/s2·sen45}/{10Kg·9,8m/s2·cos45}=0,85
3. Describe físicamente un ejemplo en el que un cuerpo apoyado en un plano horizontal, la fuerza normal que ejerce el suelo sobre él no sea igual a su peso. ¿Por qué existe tal fuerza normal? [ 0,5 si el ejemplo es adecuado, 1 si se describe el ejemplo con términos, descripciones y razones basadas en conceptos y leyes de la física; 1 si basado en la Ley Física correspondiente encuentra la razón de la existencia de la fuerza normal]
Siempre que haya más fuerzas actuando verticalmente el peso no será igual a la normal. Por ejemplo un objeto apoyado en el suelo sobre el que ejercemos una fuerza para levantarlo sin conseguirlo. En este caso Normal=Peso-Empuje.
La normal, es una fuerza perpendicular a la superficie de apoyo, y que responde a la reacción que ejerce el suelo al efectuarse una fuerza de acción sobre él. Tal como dice la Tercera Ley de Newton. En el caso anterior, la fuerza de reacción normal actúa contra la fuerza resultante de restar el peso del empuje que ejercemos hacia arriba.
Sea p la cantidad de movimiento, es una magnitud vectorial, pero que la voy a describir escalarmente porque todos los vectores que intervienen actúan en una única dirección, eje X, y cuando lo hagan en el sentido positivo tendrán ese signo, y cuando lo hagan en el sentido negativo del eje su signo será precisamente negativo.
P=m·v=0,1Kg·20m/s=+2 Kg·m/s
La cantidad de movimiento, con la observación hecha para la cantidad de movimiento, será J.
J=F·t=40N·0’01s=+ 0’4N·s
El impulso mecánico es igual a la variación de la cantidad de movimiento, en este caso entonces la cantidad de movimiento ha aumentado en + 0,4 Kg·m/s
4. Un objeto de 100 gramos de masa se mueve con una velocidad de 20 m/s en el sentido positivo del eje de las X. ¿Cuánto vale su cantidad de movimiento? Sobre este objeto actúa una fuerza de 40 N durante 0,01 segundos, ¿Cuánto vale su impulso mecánico? Como consecuencia de esto, ¿Cuánto ha cambiado la cantidad de movimiento del objeto? [0,25 por cada ecuación escrita correctamente, 0,25 más por el uso de unidades, y 0,25 por cada cantidad correctamente calculada]
Sea p la cantidad de movimiento, es una magnitud vectorial, pero que la voy a describir escalarmente porque todos los vectores que intervienen actúan en una única dirección, eje X, y cuando lo hagan en el sentido positivo tendrán ese signo, y cuando lo hagan en el sentido negativo del eje su signo será precisamente negativo.
P=m·v=0,1Kg·20m/s=+2 Kg·m/s
La cantidad de movimiento, con la observación hecha para la cantidad de movimiento, será J.
J=F·t=40N·0’01s=+ 0’4N·s
El impulso mecánico es igual a la variación de la cantidad de movimiento, en este caso entonces la cantidad de movimiento ha aumentado en + 0,4 Kg·m/s
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