1.
Un objeto se mueve por el espacio con velocidad
constante y en línea recta. ¿Actúan fuerzas sobre él? ¿Por qué?. [0,5 porqué correcto; 0,5 uso de vocabulario
apropiado]
Tal como afirma la Primera Ley de Newton, si sobre un
cuerpo no actúan fuerzas netas, este permanece en reposo, o se mueve en línea
recta con velocidad constante. Por tanto, como es el caso que nos ocupa, no
actúan fuerzas netas sobre el objeto.
2.
Suma las siguientes fuerzas de forma gráfica:
[0,5 cada una de ellas]
De rojo y
punteado las líneas auxiliares que me ayudan a averiguar donde estará aplicada
la fuerza resultante. La fuerza resultante de rojo y de mayor grosor.
1.
¿Qué muelle deberíamos usar para usarlo en un
bolígrafo, uno de K=10.000 N/m, u otro de 10 N/m? ¿Por qué? [0,5 porqué
correcto; 0,5 uso de vocabulario apropiado]
Según la Ley de Hooke, F=K·x, donde K es la contante
de elasticidad y x lo que se alarga el muelle cuando aplicamos la fuerza F.
Como la fuerza es directamente proporcional a la constante de elasticidad, al
aumentar K, entonces aumenta “F”. Por tanto si colocamos en el muelle del
bolígrafo el de K=10.000 N/m, entonces para comprimirlo necesitaremos una
fuerza mucho mayor que si empleamos un muelle de K=10 N/m. Puede llegar al caso
que no seamos capaces de comprimirlo con nuestra mano.
2.
Un barco está en alta mar, el viento lo empuja
con una fuerza de 10.000 N en dirección 40º a un lado de la dirección del
movimiento. Una corriente de mar lo empuja también a 40º pero con una fuerza de
10.000N. Si el barco está detenido por acción de sus propios motores, ¿qué
fuerza ejercen estos motores? [0,5 croquis con todas las magnitudes dato o
incógnita; 0,5 uso de unidades; 0,5 despeja antes de sustituir datos; 0,5
plantea ecuaciones estática, 0,5 resultado]
El barco lo simbolizamos como un rectángulo, el
sistema de referencia son las líneas negras punteadas. Las fuerzas las
dibujamos de rojo.
Sumamos las fuerzas F1 y F2, de
forma vectorial:
F1
+ F2 =(7660 i + 6428 j)+( 7660 i - 6428 j)= 15320 i (N)
La fuerza del motor se opondría a ella, y como el
barco está en reposo sería de igual cuantía:
Fmotor=-15320 i (N)
5.¿Por qué las grúas de las obras tienen un
contrapeso para elevar las cargas? Haz uso de las magnitudes físicas apropiadas
para justificar tu respuesta. [0,5 respuesta correcta, 1 argumenta
correctamente con la magnitud física implicada]
No se trata de compensar un peso, es decir una
fuerza. Si no hubiera contrapeso, al elevar cualquier objeto la grúa se
volcaría hacia él, debido a la aparición de un momento de fuerza que obligaría
a la grúa a girar de esa forma.
El contrapeso obliga a la grúa a girar en sentido
contrario al descrito en el anterior párrafo, porque aparece otro momento de
fuerza opuesto al creado por el objeto elevado por la grúa.
6.
Un equipo de astronauta tiene una masa de 35 Kg,
con él se sube hasta la Luna. ¿Tiene un peso mayor en la Luna o en la Tierra?
¿Y la masa dónde es mayor? [0,5 respuesta argumentada con vocabulario
científico; 0,5 cada respuesta correcta]
La masa es la cantidad de materia que tiene un
cuerpo, y esta no varía cuando nos trasladamos de un punto a otro. Tenemos la
misma masa en la Luna que en la Tierra.
En cambio el peso es la fuerza con la que nos atrae
un cuerpo celeste cuando estamos sobre él, y resulta ser el producto de la masa
por la aceleración de la gravedad, y esta resulta ser diferente según el punto
donde nos encontramos. En el caso que nos ocupa, la aceleración de la gravedad
es mayor en la Tierra que en la Luna, por ello el peso en la Tierra será mayor
que en la Luna, aunque la masa sea lo mismo.
7.
Calcula la aceleración de la gravedad sobre un
planeta que tiene una masa del 9·1025Kg, y un radio de 9000 Km. Dato
G=6,67·10-11Nm2/Kg2. [0,5 uso de unidades; 0,5
despeja antes de sustituir datos; 0,5 resultado]
Definición
de la aceleración de la gravedad: 
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