estatica ii.docx

Una pasin las ciencias, un objetivo T ingreso

Centro educativo particularcatlico lder en educacin

femenina en la regin norte

DEPARTAMENTO DEPUBLICACIONES

Elisban Jeffersson Vivanco GonzalesPgina 1SMR 4TO de SecundariaFISICA ELEMENTALhttp://unapasionlasciencias.blogspot.com

Una pasin las ciencias, un objetivo T ingresoExploramos el fabuloso mundo de la esttica

Aprendizaje esperado: Exploramos el fabuloso mundo de la esttica.Indicador de evaluacin: Explora el fabuloso mundo de la esttica mediante un organizador visual

Introduccin a la esttica

La esttica es una ciencia fsica muy antigua que se desarroll con anterioridad a la dinmica, aunque hoy se sabe que la esttica es una consecuencia de la dinmica puesto que todas sus leyes y caractersticas se deducen de ella,sin embargo antes de que Newton formulase sus leyes fundamentales (las que rigen la mecnica de solidos) elhombre ya tena conocimiento de las propiedades de la palanca y fue Arqumedes, uno de los nueve sabios de Grecia Antigua, quien enuncio la ley de equilibrio de palancas , tal como hoy se le conoce y a l se le atribuye la famosa frase universal mente conocida dadme un punto de apoyo y mover la tierra segn describe Varignon en su famosa obra Proyect Dune nouvelle Mecanique .

La composicin de fuerzas fue estudiada por Giovanni Baltista Benedetti y por Pierre Varignon quienes tambin introdujeron el concepto de momento al igual que Stevin padre de Bernard Lamy enunciaron en su forma general la regla del paralelogramo, aunque parece que ya Aristteles haba adquirido la nocin de esa regla.

La esttica a pesar de su antigedad no deja de ser hoy menos importantes que otras ramas de la mecnica. An en esta poca de los quantos de la computacin y de la electrnica moderna, cuyos descubrimientos nos maravillan cada da, la Ley de la Palanca continua siendo de importancia en ele desarrollo de la tcnica ingenieril; y las leyesde la esttica siguen rigiendo en el clculo de las maquinas modernas cuya fabricacin seria imposible sin tener en cuenta las fuerzas y los momentos que soportan

Comprensin de informacin

1. Elabora un organizador visual de la lectura2. Quin es Isaac Newton y cules son sus contribuciones elabora una biografa e ilustra?3. Quin es Pierre Varignon y cules son sus contribuciones elabora una biografa e ilustra?4. Quin es Giovanni Baltista Benedetti y cules son sus contribuciones elabora una biografa e ilustra?5. Quin es Bernard Lamy e Steven Lamy sus contribuciones elabora una biografa e ilustra?6. Qu es un vector?7. En la esttica para que se utilizan los vectores?8. los mtodos utilizados para resolver los ejercicios vectoriales nos ayudaran a resolver esttica?

Taller de Investigacin

1. Averigua quienes son los nueve sabios de la Grecia antigua elabora sus biografas, aportes y porque se le denomina los sabios de Grecia antigua.2. Averigua que es un quanto.3. Investiga el ao en que se hizo los descubrimientos de los cientficos que estn en la lectura y elabora una lnea de tiempo.


Una pasin las ciencias, un objetivo T ingresoIdentificamos las leyes de la esttica

Aprendizaje esperado: Identificamos las leyes de la estticaIndicador de evaluacin: identifica las leyes de la esttica mediante un experimentoEsttica IConcepto.- la esttica es una parte de la mecnica de solidos que estudia las condiciones que deben cumplirse para que un cuerpo, sobre el cual actan fuerzas que den equilibrio.

a=0

Equilibrio mecnicoCuando un cuerpo se encuentra en equilibrio mecnico este puede encontrarse en reposo o si se encuentra en movimiento su aceleracin es nula. De lo expuesto anteriormente se presentan dos clase de equilibrio mecnico.a) Equilibrioesttico.-elcuerposeencuentraenreposo,notiene movimiento con respecto a su sistema de referencia.Ejemplos:

V=0

V=constante

Un cuerpo con movimiento circular uniforme se encuentra en equilibrio?La respuesta es no. Porque , si bien es cierto que enele M.C.U la velocidad tangencial cambia de direcciny sentido, apareciendo como consecuencia de ello la aceleracin centrpeta sealando hacia el centro de la trayectoria.Ningn cuerpo en rotacin esta en equilibrio! Fuerza

V=0

V=0

Definicin.- Es una magnitud vectorial que viene a serel resultado de la interaccin entre las diferentes formas de movimiento de la materia. Entre los tipos de fuerzas quese conocen se tiene : fuerzas gravitacionales, fuerzas electromagnticas, fuerzas mecnicas, fuerzas nucleares, etc.Unidades.- Segn el S.I.U. de medidas para medir lafuerza es el Newton que se simboliza por NComposicin de Fuerzas.

b) Equilibrio cintico.- Se llama asi cuando el cuerpose encuentra en movimiento rectilneo

Para hallar la resultante de un conjunto de fuerzas no basta con sumarlos vectorialmente, se debe tener en cuenta el punto de aplicacin de la resultante, dado que dos fuerzas iguales no siempre producen los mismos efectos


Una pasin las ciencias, un objetivo T ingresoa) Fuerzas Concurrentes.- Se componen de igual forma que los vectores concurrentes. El punto de aplicacin de la resultante es el punto de concurrencia de las fuerzas.

FR

b) Fuerzas Colineales.- Se suman en forma anloga a los vectores colineales. La fuerza resultante actu en la misma lnea donde acten las fuerzas.

d) Fuerzas no concurrentes.- En este caso seagrupan las fuerzas de dos en dos y se suman trasladndose sobre sus lneas de accin. Las resultantes de cada par de fuerzas son trasladadas al punto de interseccin de sus lneas de accin, siendo ste el punto de aplicacin de la fuerza resultante.

Prctica de laboratorio

F1F 2F R = F1+ F 2

c)Fuerzas Paralelas.- En este caso para ubicar el punto de aplicacin de la resultante utilizaremos la relacin de Stevin RELACION DE STEVIN(Aplicada a dos fuerzas paralelas) Cada fuerzae directamente proporcionalalsegmento determinado por los puntos de aplicacin de las otras dos. La tercera fuerza considerada en esta relacin es la resultante de las dos primeras Primer CasoFuerzas del mismo sentidoAOB

F 1F 2F R

Materiales Dos tenedores Doscerillos(palitosdefsforoso mondadientes)Procedimiento Equilibrar los dos tenedores haciendo uso de los cerillos.Cuestionario Elabora un listado de todas las fuerzas que intervienen en el ejemplo de equilibrio de los tenedores. Disctelo en equipo. Qu relacin existe entre el equilibrista del circo y el equilibrio de los tenedores? Disctelo en equipo y aplica el mtodo cientfico en este curioso problema

RELACION DE STEVIN

La msica se detuvo y la mujer muri como sucedi esto. Establece una hiptesis que justifique el equilibrio del sistema. Para validarla proponga un ejemplo equivalente demostrativo.

Segundo CasoFuerzas de sentidos opuestosF 2

Tarea domiciliaria Consulta con tu equipo y elabora el diagrama

OAde cada libre del sistema formado por losB

RFtenedores y los dos palitosF1


Una pasin las ciencias, un objetivo T ingresoIdentificamos las fuerzas internas de la esttica

Aprendizaje esperado: Identificamos las fuerzas internas de la estticaIndicador de evaluacin: identifica las fuerzas internas de la esttica mediante ejercicios de la ficha

DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE (D.C.L.)Es la representacin de las fuerzas externas que actan sobre un cuerpo o un sistema.Peso (P): llamaremos as a la fuerza con que la tierra atare a todo cuerpo que se encuentre en su cercana

Normal (N): Se le llama tambin fuerza de contacto o reaccin normal y viene a ser la resultante de las infinitas fuerzas electromagnticas que se generan entre las superficies de dos cuerpos cuando estos se acercanadistanciasrelativamentepequeas, predominando las fuerzas repulsivas. La lnea de accin de la normal es siempre perpendicular a las superficies de contacto.Rozamiento (): Es la fuerza que surge paralela a las superficies en contacto de los cuerpos de manera que su direccin es tal que se opone al deslizamiento de uno de ellos con relacin al otro.Tensin (T): Esta es una fuerza de naturalezaelectromagnticay se genera en el interior de cuerdas o cables que al ser sometidos a fuerzas externas de traccin se oponen a los efectos de estiramientos.Comprensin (c): Esta fuerza se presenta en el interior de las barras, vigas o puntales cuando se ve afectadospor fuerzasexternasque pretenden disminuir sulongitudprovocandosumayor

Gym de Clase N1

Identifica las fuerzas internas de los siguientes grficos y grafcalas

1. Esfera homognea apoyada sobre la pared lisa

2. Bloque rampa liza

liso

3. Cilindro entre dos tangentes

4. Barra entre dos cuerdas

5. Brazo hidrulico

acercamiento entre las

molculas lo quea su vez

generaunarepulsin

mayorfuerza electromagnticade

6. Barra articulada



7. Fuerza elstica

8. fuerza elstica con el peso hacia arriba

13.

14.

9. Realizar DCL de la polea A y el bloque (considerela polea ideal)

15.

mM

10. Barra articulada

A

GYM DOMICILIARIO N1Identifica las fuerzas internas de los siguientes grficos y grafcalas

B11.

1.

[ ][ ]

2.

12.

M3.

mmM



4.11.K

mmM5.12.[ ]k2

k1m

Mm

k3

M

6.15. Realiza el D.C.L. para los cuerpos A y B.

mM

B

7.AM

16. En la figura realiza el D.C.L. para A.

mA8.

B

9.17. Realiza el D.C.L. del bloque B.

mAM

10.

m

M

B

18. Del ejercicio anterior realiza el D.C.L. para B.



19. En el sistema mecnico, que se encuentra enequilibrio, traza el D.C.L. del bloque A.

25. Realiza el D.C.L. para A y B.

AFB

A

6m6m20. Del ejercicio anterior, si la barra es homognea,realiza el D.C.L. para dicho cuerpo.

21. Realiza el D.C.L. para A.

26. Realiza el D.C.L. para los bloques P y Q.

Q

FBA

P

22. Del ejercicio anterior realiza el D.C.L. para B.23. Realiza el D.C.L. para A y B.

27. Realiza el D.C.L. para los bloques A, B y C.

A

BA

BC

24. Realiza el D.C.L. para A y B.

28. Realiza el D.C.L. para P y Q.

BPQA



29. En la figura realiza el D.C.L. de los bloques P yQ

4. Si la barra es homognea.

FP5.

A

3m7m

Q

FBA

Gym de clase n2En cada caso realiza el D.C.L. para cada cuerpo quepertenece al sistema.6.B

1.AC

A

B7.

2.

ABA B

C

8.3.A

B

A

FB


Una pasin las ciencias, un objetivo T ingreso9.14.

B

BAFA

10.

15.

F1F2AB

A

B

11.

B

A

Nunca tomis es estudio comouna obligacin, sino como la envidiable oportunidad de aprender, como medio de conseguir una gran alegra personal, de la que participaran vuestros padres y como beneficio de la sociedad a la que pertenece vuestro trabajo futuro

12.

13.

F1F2AB

AF1F2B

Elisban Jeffersson Vivanco GonzalesPgina 10

SMR 4TO de SecundariaFISICA ELEMENTALhttp://unapasionlasciencias.blogspot.com

Una pasin las ciencias, un objetivo T ingresoAnalizamos las leyes de Newton

Aprendizaje esperado: Analizamos las leyes de NewtonIndicador de evaluacin: Analiza las leyes de Newton mediante ejercicios de la fichaLAS LEYES DE NEWTONY

FF1RA LEY DE NEWTON (Ley de la Inercia)21

La primera ley de Newton o ley de la inercia fuemXenunciada en el ao 1787 y establece que:

Todo cuerpo continua en su estado de reposo o demovimiento o velocidad constante mientras que sobre el cuerpo no acte una fuerza resultante exterior que lo obligue a cambiar su velocidad

3RA LEY DE NEWTON (Ley de Accin y Reaccin)

Descubierta por Isaac Newton y publicada en el mismo ao que la ley anterior y establece que:

F3

2) Mediante el tringulo de fuerzasYa que si al resultante es cero los vectores fuerza deben formar un polgono cerrado.F1

Siempre que un objeto ejerce una fuerza (ACCIN)sobre todo objeto, el segundo ejerce una fuerza igual

3(REACCIN) y opuesto sobre el primeroFF2PRIMERA CONDICIN PARA EL EQUILIBRIO

Cuando un cuerpo se encuentra en reposos omovindose con velocidad constante, es decir sin aceleracin, decimos qu est en un estadomecnicollamadoequilibriode traslacin Reposo o M.R.U Equilibrio de traslacin. Entonces, si un cuerpo se encuentra en equilibrio de traslacin y sobre el actan fuerzas, estas deben cumplir que:

(1RA CONDICION DE EQUILIBRIO) Adems si todas las fuerzas se grafican sobre los ejes X e Y la primera condicin de equilibrio mecnico se plantea en forma prctica de la siguiente manera :1) Por descomposicin rectangularTrazando un sistema de coordenadas rectangulares se debe cumplir que:

3) Aplicando el teorema de Lamy

PASITOS DE INVESTIGACION

1. Cules son los tipos de equilibrio que existen, defnalos e ilustre?2. A que se le denomina centro de gravedad.3. Qu es una fuerza electromagntica?4. Qu son fuerzas nucleares?5. A qu se llaman fuerzas dbiles?6. Ser lo mismo una guerra nuclear que una guerra fsica defina y con la espina de Ishikawa haga sus comparaciones entre ambas guerras.




GYM DE CLASE N4

Leyes de Newton

Dentro del parntesis colocar V si es verdadero oF si es falso.

La fuerza es una cantidad vectorial ( ) Si la velocidad de un cuerpo es cero, entonceseste se encuentra en equilibrio ( ) Para que una partcula est en equilibrio, ningunafuerza debe actuar sobre ella ( ) Una partcula est en equilibrio solamente si seencuentra en reposo ( ) La fuerza gravitacional es la menos intensa ( ) La fuerza nuclear fuerte es solo atractiva ( ) La fuerza electrodbil depende de los medio ( )La fuerza gravitacional no es capaz de modificar el estado de reposo de un cuerpo ( ) La fuerza de interaccin entre dos cargaselctricas es de naturaleza electrodbil. ( ) Las fuerzas gravitacionales son de mayor orden demagnitud que las electrodbiles ( ) Sin importar la ubicacin o lugar donde se encuentre un observador; si un objeto esta en reposo respecto de dicho observador entonces cumple la primera ley de Newton. ( ) Segn la 1RA ley de Newton. El cambio del estado de movimiento de una partcula se debe a la

Un joven fijo en la tierra observa que varios vehculos se mueven con M.R.U en distintas direcciones y afirma lo siguiente sobre cada vehculo la resultante de las fuerzas es cero. ( ) Un cuerpo en reposo permanece en reposo y un cuerpo en movimiento en lnea recta continua movindose en lnea recta contina movindose con velocidad constante si a la fuerza resultante que acta sobre l es cero. ( ) Luana comunica por telfono celular a Celeste. Dicindole que est observando a un cuerpo en estado de reposo , permanentemente entonces Celeste contesta afirmndole que dicho cuerpo se encuentra en equilibrio ( ) El estado natural de los cuerpos es encontrarse enreposo o en movimiento con velocidad constante. ( ) Si la fuerza resultante que acta sobre una partcula es cero entonces es posible que esta describa una trayectoria curvilnea. ( ) Si la aceleracin de un cuerpo es cero entonces no actan fuerzas sobre l. ( ) Las fuerzas nucleares fuertes dependen de las cargaselctricas(partculas)enelncleo. ( ) Las fuerzas nucleares fuertes son las de mayor valor y su rango de accin es el orden-7

accin de una fuerza resultante diferente de cero

aproximadamente de 10

.m ( )

que acta sobre la partcula ( ) Una esfera se desliza hasta llegar a una superficie horizontal lisa entonces segn la primera ley de newton deber deslizarse libremente. Sobre esta superficie en lnea recta con velocidad constante sin detenerse con fuerza constante ( ) Segn la 3ra ley de Newton. Las fuerzas de acciny reaccin se aplican sobre un mismo cuerpo ( ) La fuerza de accin es igual a la fuerza dereaccin.( ) Las fuerzas de accin y reaccin solo se manifiestan cuando existe contacto entre los cuerpos ( )

La fuerza de empuje ejercida por un fluido es denaturaleza gravitatoria ( )



Una pasin las ciencias, un objetivo T ingresoGYM DE CLASE N5

01.- Hallar la tensin en la cuerda, si el peso de la esfera es 10N.

a) 20Nb) 10Nc)102Nd) 5Ne) NA

02.- Hallar F que sostiene al bloque, si el peso delmismo es 40N.

a) 10N b) 20N c)30N d) 40N e) 50N

03.- Hallar la tensin en la cuerda, si el peso del bloque es 15N.

a) 10N b) 15N c)20N d) 25N e) 30N

04.- Hallar la tensin en 1 , si: W=30N

a) 10N b) 20N c)30N d) 40N e) 50N

05.- Hallar la tensin en 2, si: W=100N

a) 10N b) 20N c)30N d) 40 e) 50

06.- Hallar la tensin en 1, si: W=100N

a) 20Nb) 40 c)60 d) 80 e) 100

07.- Hallar la normal, si el peso del bloque es 16N

a) 5N b) 10 c)15 d) 20 e) NA

08.- Hallar la normal de la pared vertical, si el peso de la esfera es 8N.

a) 2N b) 4 c)6 d) 8 e) 1009.- Hallar la tensin, si el peso del bloque es 15N

a) 3N b) 6 c)9 d) 12 e) 1510.- Hallar la tensin, si el peso del bloque es 8N. a) 1Nb) 3 c)5 d) 7 e) 9

11.- Hallar la tensin en 1, si el peso del bloque es120N.

a) 20Nb) 30 c)40 d) 50 e) 60




12.- Hallar M, si la barra est en equilibrio y ademsT es igual a 15N.

a) 100Nb) 200 c)360 d) 480 e) NA

13.- Si el hombre aplica una fuerza de 10N, determine la masa del bloque, si el sistema est en equilibrio.

a) 6kg b) 4c)8 d) 16 e) 214.- Hallar WB , si el sistema est en equilibrio. a) 40Nb) 20 c)10 d) 80 e) 160

15.- El siguiente sistema est en equilibrio. Hallar WB .(WA=5N)

a) 10Nb) 20 c)30 d) 40 e) 50

16.- En este sistema en equilibrio, determinar la masadel bloque B, si el bloque A posee una masa de80kg. (g=10m/s2)

a) 20kg b) 25c)2d) 2,5e) 1,5

17.- Hallar la tensin T, en el sistema que est enequilibrio.

a) 10Nb) 20 c)40 d) 50 e) 100

18.- Hallar T, si el sistema est en equilibrio. a) 32Nb) 16 c)96 d) 48 e) 20

19.- Hallar la lectura del dinammetro, si el sistema est en equilibrio

a) 6N b) 8 c)7 d) 12 e) 18

20.- Determine la masa de la barra que se encuentra en equilibrio. Si el hombre tira de la cuerda con una fuerza de 80N. (g=10m/s2)

a) 12kg b) 18c)36d) 20e) 24

21.- Hallar la reaccin en el piso. Si el sistema est en equilibrio adems la barra pesa 62N.

a) 20Nb) 42 c)11 d) 62 e) 82




22.- Hallar la fuerza del hombre con que tira de la cuerda. Si el bloque asciende a velocidad constante.

a) 50Nb) 25 c)20 d) 10 e) NA

23.- Determinar con que fuerza se debe tirar del bloque A para que el sistema se encuentre en equilibrio.

a) 10Nb) 20 c)30 d) 40 e) 60

24.- Si la masa de A es de 1,2kg. Determinar la masa de B si se sabe que la tensin (1) es de 8N.

a) 2,4kg b) 1,6c)3,2 d) 4,8 e) NA

27.- Hallar la fuerza que ejerce el bloque contra el piso. Si la masa del bloque es de 4kg y la lectura del dinammetro es de 28N.

a) 40Nb) 68 c)22 d) 12 e) 28

28.- Hallar el peso del bloque, si la reaccin del piso sobre el bloque es de 36N y adems la lectura del dinammetro es de 24N.

a) 12Nb) 36 c)24 d) 60 e) 48

GYM DOMICILIARIO 5

1. Si el bloque se encuentra en reposo, hallar F.

30NF

25.- En el siguiente sistema en equilibrio. Determinas la masa m, si la barra homognea pesa 70N y se mantiene en equilibrio.

a) 2kg b)1c)0,5 d) 1,5 e)2,5

26.- Si la lectura del dinammetro es de 90N en el cable. Determine la masa del bloque. (g=10m/s2)

a) 6kg b) 8c)7d) 9e) NA

5Na) 35 Nb) 6c) 25d) 10e) 152. Hallar la fuerza necesaria para el equilibrio del cuerpo.20NF5N

a) 15 Nb) 25c) 10d) 8e) 63. Hallar la tensin en la cuerda que sostiene al bloque de 6 kg.a) 6 Nb) 60 c)12 d) 120 e) 9




4. Hallar F para que el cuerpo de 3 kg suba avelocidad constante.

9. Si sobre un cuerpo que se desplaza con MRU.Hallar F1 + F2. Desprecie el peso del cuerpo.

a) 10 Nb) 20 c)15 d) 60 e) 30

V : cte.

a) 15 Nb) 30 c)6 d) 42 e) 7

y30N

37F1xF2

5. Determinar F para mantener en equilibriocintico al cuerpo de 5 kg.

10. Si sobre un cuerpo que se encuentra en reposoactan las fuerzas que se muestran. Hallar

a) 29 N

30N

F1 + F2. Desprecie el peso del cuerpo.

b) 68c) 42 d) 6 e) 24

37F

a) 80 Nb) 16 c)24 d) 112

y80N

F137x

6. Determinar F para el equilibrio esttico delcuerpo de 5 kg.

e) 36F2

a) 30 Nb) 80c) 40d) 90Fe) 50

50N

53

11. Hallar la fuerza necesaria para mantener en equilibrio al cuerpo de 5 kg. a) 50 Nb) 40c)5

7. Hallar F + T si el cuerpo de 6 kg se encuentraen equilibrio. a) 60 N

d) 30e) 12

b) 50 c)10 d) 80 e) 70

T

10NF

12. Si la persona ejerce una fuerza de 30 N. Halle la masa del cuerpo que se encuentra en reposo.a) 1 kg b) 30c)15d) 3

8. Si N es la reaccin normal. Hallar F + N paraqueelcuerposedesplaceavelocidad

e) 1013. Si el bloque es de 5 kg. Halle la tensin en la

constante. (m = 1 kg)

50N

37

cuerda A.a) 10 Nb) 20

Fmc)25d) 30e) 50Aa) 40 Nb) 10c) 80

d) 60e) 50




14. Si el bloque de 6 kg se encuentra en reposo.Halle la tensin en A.a) 15 Nb) 35 c)10 d) 20e) 30A

15. Si el bloque de 20 kg se encuentra en equilibrio.

20. Hallar F para que el cuerpo baje a velocidadconstante. (m = 3 kg)a) 30 NFb) 3c)6 d) 35 e) 6021. Determinar F para que el cuerpo se encuentreen reposo.a) 45 N

Hallar la tensin en la cuerda A.a) 50 NAb) 100c)200

b) 20 c)30 d) 40e) 10

40N

45F

d) 20e) 1016. Si el mvil se encuentra en reposo. Halle T.

22. Del ejercicio anterior, si la masa del cuerpo es 3

a) 30 Nb) 40c) 70d) 10e) 50kg. Hallar la reaccin normal.

TF = 30N

23. Siendo N la reaccin normal. Halle F + Npara que el cuerpo de 6 kg se encuentre

a) 10 Nb) 30c) 3d) 20e) 617. Si el cuerpo no se mueve. Halle T.

T30N

6N

movindose a velocidad constante. a) 30 Nb) 40c)10d) 70Fe) 60

50N

37

24. Hallar F para el equilibrio del cuerpo.

18. Hallar w para el equilibrio del cuerpo

a) 36 Nb) 24c) 5d) 30e) 6(w : peso)a) 3 N

a) 40 Nb) 30 c)70 d) 10

40N

45

53

F

b) 10c)20 d) 100 e) 30

W

N = 30N

e) 2025. Del ejercicio anterior, si el bloque posee 4 kg. Determine la reaccin normal.a) 40 Nb) 80c) 120

19. Hallar w para el equilibrio del cuerpo.a) 80 NWb) 30

d) Ceroe) 3026. En la figura. Hallar F.5m/s5m/s

c)50d) 110

30N

N = 80N

F 8NF 8N

e) 90

a) 6 Nb) 2c) 4d) 8e) 5




27. Cul ser el valor de F, si el sistema seencuentra en equilibrio?

29. Si el cuerpo se encuentra en equilibrio. CalcularF1 + F2.

a) 10 Nb) 40Bc)20d) 50Ae) 30F

a) 17 Nb) 12 c)16 d) 33 e) 5

20N5N37F1

F2

a) 20 Nb) 30c) 80d) 40e) 6028. Del ejercicio anterior, halle TA + TB

80N

30. Hallar F para el equilibrio de los cuerpos,mA = 3 kg ; mB = 5 kg a) 30 Nb) 80 c)20 d) 10

e) 40A

BF

Analizamos la 2da ley de Newton

Aprendizaje esperado: Analizamos las 2da ley de NewtonIndicador de evaluacin: Analiza la 2da ley de Newton mediante ejercicios de la ficha

Momento de fuerza

Es una magnitud vectorial cuyo valor indica latendencia a la rotacin que provoca una fuerza aplicada sobre un cuerpo respecto a un punto llamado centro de rotacin. Su valor se calcula multiplicando el mdulo de la fuerza por su brazo de palanca, que viene a ser la distancia del centro de rotacin

CONVENCION DE SIGNOS Si el cuerpo gira o intenta girar en sentido horario debido a una fuerza F se dice que el momento producido por dicha fuerza es negativo Si el cuerpo o sistema gira o intenta girar en sentido anti horario debido a una fuerza F

Caso particularCuando una fuerza acta directamente en el centro de momentos o su lnea de accin que pasa por dicho punto el momento producido por la fuerza es cero.

F

F

F

TEOREMA DE VARIGNONEstablece que la suma algebraica de los momentos producidos por un grupo de fuerzas con respecto a un punto cualquiera es igual al momento producido por la fuerza resultante respecto a dicho punto.




F3FnF2

F1

NOTA: Para que un cuerpo se encuentre en equilibrio es necesario que cumpla con las dos condiciones.

Casos que se presentan: Reposo

Movimiento de traslacin pura uniforme

VSEGUNDA CONDICION DE EQUILIBRIO.Si un cuerpo se encuentra en equilibrio, se

cumple que la suma de momentos de las fuerzas que actan sobre l, con respecto a un mismo punto es igual a cero; es decir cuando un cuerpo sometido a varias fuerzas, no gira se encuentra en equilibrio de rotacin y se cumple que el momento resultante respecto al centro de giro es nulo.

2da condicin para el equilibrioDe esto podemos deducir que si el momento resultante respecto del centro de giro, es cero, la suma de modulos de los momentos de fuerzas horariosydelosmomentosdefuerzas antihorarios son iguales.

Movimiento de rotacin pura uniforme

polea

Movimiento de traslacin uniforme con rotacin uniforme.El movimiento de la tierra frente al sol

CUPLA O PAR DE FUERZASEs un sistema de 2 fuerzas paralelas iguales en modulo y dirigidas en el sentido contrario, cuando una cupla acta sobre un cuerpo se trata de proporcionarle cierto movimiento giratorio.

M= MdAqu no se considera el signo de los momentos

EQUILIBRIO MECNICOEs aquel estado mecnico en el cual se encuentra un cuerpopresentandoequilibrioderotaciny traslacin.

y




Observaciones El momento mnimo ser:CENTRO DE GIRO

F

LFcos

O

Fsen

EL MOMENTO MAXIMO ser :

ESTRATEGIAS PARA DESARROLLAREJERCICIOS

EL MOMENTO EN FORMA GENERAL:Se calcula, ya sea prolongado la lnea de accin de la fuerza o descomponiendo la fuerza.Sea

L

F

Hacer el D.C.L. Ubique el punto de giro (O) y desde este punto halle la distancia a cada fuerza que pasa por este punto. Igualelosmomentoshorariosalos antihorarios para garantizar que la suma de momentos sea cero. Cuando se dice que un cuerpo est en equilibrio se puede utilizar la primera o la segunda condicin de equilibrio. Cuando el es pequeo (partcula, pesa, bloque, cajn) se emplea solamente la primera condicin de equilibrio. Si el cuerpo es grande (barra, palanca, escalera, viga,) en primer lugar se usa la primera condicin de equilibrio. Y si fuera necesario posteriormente se usa la primera condicin de equilibrio.

ENTONCES

L




Gym de clase 61. calculemos el momento derespecto de O.

a) + 48 Nm

5. Si la barra homognea de 2 Kg se encuentra en posicin horizontal determine el mdulo de la tensin en el cable(g=10 m/s2)

b) 48 Nm c)+ 60 Nm d) 60 Nm e) - 80 Nm

d = 8N

0

6N53

10N

53

a) 8 Nb) 9 N c)10 N d) 11 N e) 12 N

2. calculemos el valor de cada fuerza respecto del punto O.F1 7Na) + 49 Nm y 0

6. Una viga homognea de 8 kg se apoya en dos rodillos tal como se muestra. Al ejercer F = 10N, determinar el mdulo de la fuerza que ejerce cada

b) 49 Nm y 0 c)+ 84 Nm y 0 d) 35 Nm y 0 e) 0 y 0

7m5m

0

F2

10N

rodillo a la viga (g=10 m/s2)

a) 10 NFb) 20 N

3. Determinar el peso que debe tener la personasentada en el extremo derecho, para que el sistema pueda estar en equilibrio. Adems la persona sentada en ele extremo izquierdo pesa

c)30 Nd) 40 Ne) 50 N

2 m3 m1 m

540N.(No considere el peso de la barra AB) AO= 1,2 m; OB = 1,8 m

B

7. Determinar en Nm el momento de las fuerzas F1 =200N y F2 = 100N respecto de O. sabiendo que la hipotenusa de la placa triangular mide 50 cm

a) 40Nm y 18 NmOb) 48 Nm y + 40 NmAc)0,45 Nm y 0,15 Nmd) 18 Nm y 40 Nme) F.D.

F1

O37F2

a) - 360N b) +300 Nc) 450N d) 360 N e)-300N

4. Determinar si la barra que se muestra est en equilibrio de rotacin

F8. En el sistema mostrado F1=30N, F2=40N y F3=20N. Se desea encontrar la posicin resultante de estas fuerzas con relacin al extremo A de la barra.

A) - 13 Nm B) - 14 Nm C) +15 Nm D) +13 Nm E) +14 Nm

2 m

F=5N

53

3 m

F=7N

F13

2m3m5ma) 6N

Fb) 2m c)10N d) 10me) 6m2

A




9. Determinar el momento de la cupla mostrada siF = 60N y. Se sabe que le disco de centroO tiene un radio r = 20cm. Dar la respuesta enNm.Fa) -10Nm

13. La viga ABC es de seccin uniforme. Su peso propio es de 40N, y se apoya en una articulacin(punto B). el extremo C se halla sometida a a tensin de un cable. Considerando el sistema en equilibrio Qu valor tiene la tensin (en N) del cable?

b) -12Nmc)-14Nm0d) -8Nme) + 15NmF

a) 30N b) 35N c)70N d) 105N

A

m=5kg

2m4m

B

C

60

10. Sabiendo que el sistema de fuerzas mostrado seencuentra en equilibrio de rotacin determinar el valor de F3 (en newtons) si F1=40N y F2=30NF1F2

e) 14N

14. Sabiendo que el sistema mostrado se encuentra en equilibrio, se pide encontrar la tensin en el

a) 20Nb) 25N c)30N d) 40N e) 45N

5m5m0

2mF3

cable. El bloque suspendido pesa 60N y la barraAB es uniforme, homognea y pesa 90N (AB=8m)

302mBa) 140N b) 160N c)180N

11. Un peso P est colocado sobre una vigahorizontal apoyada en A y B. la distancia entre los soportes es de 3m, y el peso P est situado de tal manera que la reaccin en el soporte A es el doble de la reaccin en el soporte B. sin considerar elpeso de la viga la distancia X en metros es:

a) 1m b) 2m c)3m

d) 200Ne) 100NA

15. Reconociendo que el sistema mostrado se encuentra en equilibrio siendo la barra uniforme y homognea de 14N de peso y la carga Q=28NCul es la fuerza de comprensin (en newtons)que existe entre el bloque y la barra?

XPd) 4mAe) 5m

B

a) 10Nb) 10,5N

12. Calcular las tensiones de las cuerdas A y B si la barra homognea pesa 120 N y el conjunto est en equilibrio.

c)11Nd) 11,5Ne) 12N

Q

2a4a

53

a) 30Nb) 35N c)70N d) 105N e) 14N

AB

2m12m



Una pasin las ciencias, un objetivo T ingresoGYM DOMICILIARIO N7

1. Calcular el momento de la fuerza F = 40 Ncon respecto al punto B.

6. En el siguiente diagrama determinar F paraque la barra de peso 20 N permanezca enequilibrio y en forma horizontal. P = 20 N.

a)20 N.m b)30c)40gd)50e)60

2 m

3 m30

FB

a) 16 2 Nb) 60 2c) 15 2d) 30 2A

F

4 m45B

2. Calcular el momento de la fuerza F = 50 Ncon respecto al punto C.

e) 20 2P

a)- 90 N.m b)100

3 m1 m

7. La barra uniforme y homognea pesa 40 N,calcular el peso Q para que permanezcahorizontal. F = 200 N.

c) 110 d)120 e)130

37F

Ca) 30 Nb) 45c) 60

1 m3 m

F

3. Calcular el momento de la fuerza F = 70 Ncon respecto al punto Q.F

d) 80e) 120

a)200 N.m b)210c) 84 d)150 e)190

5 mg

Q2 m53

8. Una barra homognea , de peso W y delongitud 5L, est articulada en el punto A. Hallar la magnitud de la fuerza F para que la barra est en equilibrio.FL

4. El momento de la fuerza F con respecto al punto P es 250 N.m. Calcular F.

P

a)80 N5 mb)90c) 100d)1203 m

a) WA2b) W/4c) W/3LBd) 2W/3e) 7W/9W

9. Calcular la tensin en la cuerda B, si labarra homognea pesa 100 N. (g = 10 m/s2)

e)140

30 F

a) 10 N

5. Calcular el momento resultante con respectoal punto A.

b) 80c) 20d) 30AB

a) 40 N.mb) 60

F2 = 50 N

e) 100

c)- 60 d)- 40 e) 80

F1 = 10 N

g

2 mA60

4 m

F3 = 20 N

3a5a




10. Calcular el momento de la fuerza F = 60N con respecto al punto M.

15. Determinar el momento producido por una fuerza F = 12 N en la barra con respectoa B.

a) 70 N.m b) - 71c) - 72d) 73e) 74

2 mFM53

a) 100 N.m b) 48c) 268d) 150

10 m

B37

F = 12 N4 mA

11. Calcular el momento de la fuerza F = 60N con respecto al centro de la barra.F

a) 240 N.m

e) 120

16. Una barra uniforme de 200 N se muestra en la figura. Donde estar ubicado el punto de apoyo para que la barra se

b) 250 c) 260 d) 270 e) 280

5 m

4 mF1 = 30 N

mantengaenequilibrio.Hallarx.(longitud de la barra L).

x a)4L/7b)2L/7

3 m12. Delproblemaanterior,calcularel momento de la fuerza F1 con respecto al centro de la barra.

c)3L/5 d)L/7 e)2L/5

200 N

300 N

a) - 40 N.mb) - 43c) - 44

d) 45e) 47

13. Determinar el momento producido por una fuerza F = 10 N. En la barra con respecto al punto A.

1 ma)- 50 N.mb)805 mc)60

17. Elesquemamuestraunabarrahomognea en equilibrio apoyada sobre una superficie horizontal. Determinar elngulo para el cual la tensin en lacuerda, sea nula.

a) 53b) 373 mc) 302 md) 45e) Imposible

d)50e)- 60A

16

18. Determinar el momento resultante en labarra ingrvida con respecto al punto O.

14. Determinar el momento producido por lafuerza F con respecto al punto B.

Fa)120 N.m

a) 45 N.m b) 120c) 165d) 75e) 85

15 N

3 m

10 3 N

5 m

602 m

b)- 80Bc)- 96d)96e)80

53A10 m2 m

30O



Una pasin las ciencias, un objetivo T ingreso07. Hallar la reaccin que existe entre el techo y el bloqueP. (Considera el peso de cada bloque igual a 10N)

REPASANDO LA UNIDAD

01. Hallar la reaccin del piso sobre el bloque (W=100N) A) 100N

A) 50NB) 40NPC) 30N

B) 70NC) 130N D) 160N E) 260N

30N

W

D) 20N E) 10N

F = 50N

02. Hallar F y T para el equilibrio m=30kg; (g=10m/s2)

08. En la figura hallar T. La esfera pesa 300 3 n; =30A) 100 3 N B) 150NC) 600N

A) 400N, 500NB) 800N, 1 000NC) 200N, 400N D) 30N, 50NE) 40N, 50N

T

F37

D) 150 3 N E) 200 3 N

09. En la barra sabemos que RA=50N y W=200N. Determine la tensin de la cuerda, si la barra est en

03. Hallar la tensin de la cuerda A, si el peso del bloquees 15N.

30AA) 30NB) 15 3 N C) 15N

equilibrioA) 50N B) 150N C) 200N D) 250NE) 225N

RA

Liso

D) 60NE) 60 3 N

10. Si el bloque de 50N de peso, se encuentra en equilibrio,hallar el valor de F

04. La esfera se encuentra en equilibrio. Determine la reaccin en el punto P.(W=50N)

A) 80NB) 40N C) 160ND) 100N E) 60N

F3780N

A) 25NB) 35N C) 45ND) 50N E) 80N

P

45

11. Si el bloque est en equilibrio, hallar la tensin de la cuerda (W=100N)A) 50N B) 30NC) 100N

05. Determinar la tensin en la cuerda 1, si el bloque pesa120NA) 240N

D) 150N E) 250N

30

B) 120N1C) 480ND) 120 3 N E) 240 3 N

60

12. Hallar la tensin de la cuerda A, si el peso del bloquees 15N

30

A) 30N

06. En el grfico mostrado se sabe que la tensin en la cuerda es de 20N. Determine la reaccin entre las esferas.A) 10N

B) 15 3 NAC) 15N D) 60NE) 60 3 N

B) 10 3 NTC) 20ND) 20 3 NE) Falta informacin




13. En el sistema mecnico mostrado, la tensin en la cuerda (1) es de 40N. Determinar el peso del bloque

3060A) 50N

04. Si hay equilibrio, cul es la relacin entre las tensiones de las cuerdas A y B?

6045A) 1:1

B) 80N C) 60N D) 40N E) 20N

(1)

(2)

B) 1:2ABC) 60:45D)2 :1E)2 :3W

14. Si la masa del bloque es 20kg, calcule la tensin de la cuerda (g = 10m/s2)A) 100N B) 200N C) 150ND) 500N E) 180N

15. Si el bloque de 40N de peso est en equilibrio, halle F. A) 40N

05. En la figura hallar T, si la esfera pesa 100N

60A) 100NTB) 100 3 N C) 200ND) 200 3 N E) 150 3 N

B) 40 2 N C) 20 2 N D) 20NE) 50

F

45

16. Si un cuerpo est en equilibrio podemos decir que: A) La velocidad cambia con el tiempoB) El cuerpo tiene velocidad constanteC) El cuerpo est en reposoD) B y C son ciertas

PASITOS DE ESTATICA

01. En la figura calcular T/N donde T: Tensin en la cuerday N: Reaccin del plano sobre la esferaA)3 / 2B) 1/ 2

E) F.D

17. Qu fuerza, direccin y sentido, se debe de aplicar para que ste permanezca en equilibrio?No existe rozamiento.

C)3D)2

A) 30N () B) 30N () C) 50N ( )

Liso

40N

4 kg

30N

E)3 / 3

30

D) 50N ( )E) 70N ( )

02. De la figura calcular la reaccin en 1. (W Esfera=300N)A) 200NB) 100NC) 100 3 N

18. Del sistema mostrado podemos decir que:

= 37

D) 150 3 N1E) N.A

30 2

TV=Cte

FP

03. El valor de la fuerza F es de 24N, para que el bloque de 7N de peso, permenazca en equilibrio de tensin T, es igual aA) 24N B) 31N C) 48ND) 12N

A) La esferita est en reposoB) La esferita est en equilibrio

E) 25N

FC) La esferita no est en equilibrioD) El equilibrio depende de V (velocidad del carrito) E) Faltan datos



19. Es cierto:

Una pasin las ciencias, un objetivo T ingreso24. Hallar la tensin T y la reaccin de la pared R, si

() A toda accin le corresponde una reaccin

existe equilibrio. La esfera pesa 30N

() Dos cuerpos estn interactuando nicamente si estn en contacto.

( ) La unidad de la fuerza en el S.I. no es newton

( ) Un cuerpo en movimiento nunca estar en equilibrio

A) 60N, 30 3 N B) 40N, 30 3 NC) 60N, 30ND) 50N, 20 3 N E) 30N, 20 3 N

Liso

=60

A) VFVFB) FVFVC) VFFV

D) FVVVE) FFVV

25. Hallar la tensin de la cuerda. Existe equilibrio.(g=10m/s2)T

20. Determina el nmero de fuerzas que actan sobre la esfera:

A) 1

A) 40N B) 15N C) 20N D) 25N E) 30N

5kg

37

B) 2C) 3

26. En la figura calcular el valor de cada reaccin, sabiendo que el peso de la esfera es de peso = 80N

D) 4E) 5

Liso

A) 80N, 60NB) 80N, 80 2 N C) 30N, 40N

Liso

Liso

21. En el sistema mostrado (ver figura) calcular el valor deF, si el cuerpo permanece en equilibrio(g=10m/s2; m=4kg)

D) 60N, 40 2 NE) 40 2 N, 40 2 N

45

A) 10NB) 20N C) 30ND) 40N E) 50N

37Fm

27. Enrique se encuentra mirando desde el suelo a unascensor que sube a velocidad constante; luego del sistema masa resorte puede decir que:

V = Cte

22. Hallar la tensin en la cuerda OA , si el bloque pesa12N y la tensin en la cuerda OB es de 5N

AA) 10N B) 17N C) 24ND) 13NOE) 7N

23. Determinar el nmero de fuerzas que actan sobre la barra homognea

LisoA) 1B) 2C) 3

(g = 10m/s2)

A) El resorte se estira .. ( ) B) El resorte se comprime( ) C) El resorte no sufre cambio...( ) D) El sistema est en reposo( ) E) El sistema est en equilibrio.( )

28. Hallar la fuerza, direccin y sentido que se debe agregar para que el cuerpo permanezca en equilibrio mecnico (no hay rozamiento)(g = 10m/s2)

D) 4E) 5

Liso

A) 20N () B) 20N ( ) C) 25N () D) 25N () E) 35N ()

10N

4 kg

40NLiso5N



29. Es cierto que:


02. Si RA= 30N y RB=50N. Hallar el peso de la barra

( ) Un cuerpo est en reposo nicamente cuando suvelocidad es igual a cero:

( ) Un cuerpo con MCU. est en equilibrio.

( ) La Tercera Ley de Newton es vlido nicamente para cuerpos en contacto

A) FFVVB) FVFVC) FFFVD) VVVFE) FVVV( ) La Tercera Ley de Newton es vlida para cuerpos en movimiento.

A) 20N B) 30N C) 40N D) 60N E) 100N

03. Si el muchacho de 200N jala la cuerda con 100N hacia abajo, encontrar la reaccin normal de la superficie

30. El diagrama de cuerpo libre de la esfera mostrada es:

A) 50NB) 100NC) 150N D) 200N E) 300N

Piso

04. Hallar la reaccin del piso sobre el bloque (P = 100N)

40N

A) 100N B) 120NC) 130NPD) 140N E) 150N05. Hallar RB si Wbarra = 12N; RA=5N

A)B)C)

D)E)

A) F.DAB) 5NC) 7ND) 13NBE) 17N

31. Determinar el momento producido por la fuerza F con respecto al punto B. (F =12N)

PASITOS DE FISICA

01. Indicar cunto marca el dinammetro. Las masas son

A) 120N.m B) 80N.m C) 96N.m3D) 96N.mBE) 80N.m

F

m10532m

idnticas y pesan 40N

32. Calcular el momento resulntate respecto de A

A) 40N B) 60N C) 8ND) 70NPE) 100N

A) 10N B) 20N C) 30N D) 40N E) 50N

A5 m

F = 1 0N

53

P




33. Si la barra se mantiene en la posicin mostrada calcular el peso mximo que hay que colgar en el extremo B, si la barra tiene una masa de 1kg y M = 12kg. (g=10m/s2) ( + = 90)

38. Hallar el peso del bloque Q para que el sistema est en equilibrio. El bloque R pesa 60N y la barra es ingrvida.

A) 60N B) 40N C) 20N D) 10NE) 30N

3aB

a

A) 140N3m4mB) 120N C) 100N D) 80N

4aE) 60NQRM

34. La barra homognea de 10kg de peso se mantiene en la posicin mostrada. Determine la masa del bloquem, si M=9kg.

39. Calcular la tensin en la cuerda A, si la barrahomognea pesa 120N y est en reposoA) 80N B) 70N C) 90N

A) 6kgB) 5kgC) 3kg

D) 20N E) 60N

2mA

12mB

D) 4kgmE) 7kg

M

53

40. Del sistema en equilibrio hallar el peso del bloque, si la barra homognea pesa 60N y la tensin en la cuerdaB es de 20NA) 10N B) 15N C) 20N


D) 40N E) 60N

AB2m8m

A) 80N.m B) 80N.m C) 40N.m D) 40N.m E) 60N.m

A

F = 20N

2 m

4 m3 m

41. Calcular la tensin en la cuerda A. si la barra es homognea y de 180N de peso.A) 45N B) 65N C) 75N

36. Hallar el momento resultante con repecto a O de lasfuerzas indicadas

D) 85N E) 100N

BAa6a


A) 360 N.m B) +360N.m C) 40N.mD) 260N.mOE) 300N.m

4m

F3=10N

F1=50N

37

4m

F2=20N

A) 30N.m B) 20N.m C) 10N.m D) 40N.mE) 50N.m

6m

60A

F = 10N

37. Del sistema en equilibrio hallar el peso de A, si la barra es ingrvida y B pesa 60N

6m2mA) 180N B) 120NC) 60ND) 40NBE) 20NA

43. Determinar el valor de la reaccin en la articulacin, si la barra homognea de 10kg se mantiene en la posicin mostrada. (g=10m/s2) (Sen = 0,25)A) 15NB) 20NaC) 25N D) 35NE) 50Na




44. El siguiente sistema se encuentra en equlibrio. Calcular el valor de la masa M, si la barra de 7kg de masa se mantiene en esa posicin.

03. Caclcular la tensin en la cuerda B, si la barra homognea pesa 100 N. (g=10m/s2)

A) 200kg B) 100kg C) 150kg D) 125kg E) 75kg

M

53

21

37

A) 10N B) 80N C) 20N D) 30N E) 100N

AB

3L5L

45. Determinar el momento producido por una fuerzaF = 10N, en la barra con respecto al punto A.

A) 50N.mB) 80N.mC) 60N.m5mD) +50N.mE) -60N.mF

A

PASITOS DE FISICA

04. Si la barra homognea de 10kg se encuentra en equilibrio, determinar el valor de si la reaccin en laarticulacin es de 60N

A) 45

B) 30mC) 37D) 53E) 60m

05. Determinar el momento resultante en la barra ingrvidacon respecto al punto O

01. Determine el valor de F para que la placa metlica de80N de peso se mantenga en la posicin mostrada

A) 45N.m B) 120N.m C) 165N.m

15N

10N

60

A) 20NB) 30N C) 40N D) 50N E) 60N

F37

12m

10m

D) 75N.mE) 85N.m

2m5m

3mO30

02. Determinar el momento producido por una fuerzaF=12N en la barra con respecto a B

No hay atajos para conseguir el xito. Empiezaantes, trabaja ms duro, y termina ms tarde.

A) 100N.mB) 48N.m C) 268N.m D) 150N.m E) 120N.m

10m

B37

F = 12N

4m



estatica ii.docx

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