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Actividades que se realizarán durante el periodo del 23 al 03 de Abril (Educación a Distancia) la
materia de Física IV área I Y II. (Grupos 6010 y 6020)
NOTA: Los alumnos entregarán los trabajos requeridos de cada día de clase ya que con ellos se formará
su portafolio de evidencias.
Fecha del 23 de Marzo del 2020 (Profesor Fernando Limón Espindola)
Se les mandará por línea las actividades, resolverán los siguientes ejercicios, en caso de aclaraciones o dudas contactarse
en la hora de clase correspondiente a su horario al vínculo www.edmodo.com o bien por el grupo de Física en
WhatsApp; los ejercicios se entregarán vía página de Edmodo el mismo día máximo a las 10 p.m.
LEYES DE NEWTON
Primera ley de Newton o ley de inercia
Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea
obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.
Segunda ley de Newton o ley fundamental de la dinámica
El cambio de movimiento es directamente proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la
línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.
Tercera ley de Newton o principio de acción y reacción
Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: quiere decir que las acciones mutuas de
dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.
PROBLEMAS DE LA SEGUNDA LEY DE NEWTON
1.- Sobre un cuerpo de 60 kg actúa una fuerza de 300 N. ¿Qué aceleración le proporciona al cuerpo dicha
fuerza?
2.- ¿Qué aceleración le impartirá una fuerza de 20 N a un cuerpo de 10 Kg?
3.- Un cuerpo de 40 g es acelerado a razón de 12 m/s2, calcula la magnitud de la fuerza que acelera a
dicho cuerpo.
4.- ¿Cuál es la masa de un cuerpo si una fuerza de 60 N le imparte una aceleración de 4 m/s2?
5.- ¿Qué fuerza resultante tiene que actuar sobre un martillo de 4 kg para impartirle una aceleración de 6
m/s2?
Fecha 26 de Marzo del 2020
Se les mandará por línea las actividades, resolverán los siguientes ejercicios, en caso de aclaraciones o dudas contactarse
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Movimiento circular uniforme
En física, el movimiento circular uniforme (también denominado movimiento uniformemente circular)
describe el movimiento de un cuerpo atravesando con una rapidez constante y una trayectoria circular.
Aunque la rapidez del objeto es constante, su velocidad no lo es: La velocidad, una magnitud vectorial,
tangente a la trayectoria, en cada instante cambia de dirección. Esta circunstancia implica la existencia
de una aceleración que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, sí varía su dirección.
Algunas de las principales características del movimiento circular uniforme (m.c.u.) son las siguientes:
1. La velocidad angular es constante (ω = cte.)
2. El vector velocidad es tangente en cada punto a la trayectoria y su sentido es el del movimiento.
Esto implica que el movimiento cuenta con aceleración normal
3. Tanto la aceleración angular (α) como la aceleración tangencial (at) son nulas, ya que la rapidez o
celeridad (módulo del vector velocidad) es constante
4. Existe un periodo (T), que es el tiempo que el cuerpo emplea en dar una vuelta completa. Esto
implica que las características del movimiento son las mismas cada T segundos. La expresión para
el cálculo del periodo es T=2π/ω y es sólo válida en el caso de los movimientos circulares
uniformes (m.c.u.)
5. Existe una frecuencia (f), que es el número de vueltas que da el cuerpo en un segundo. Su valor es
el inverso del periodo
Periodo y Frecuencia de MCU
El periodo (T) representa el tiempo necesario para que el móvil complete una vuelta completa y viene
dado por: T= 2π
T= 2π/w w: es la velocidad angular (constante).
T: es el tiempo.
Completadas por el móvil en la unidad de tiempo y viene dada por:
F= w/2π Obviamente, la frecuencia es la inversa del período:
F= 1/T
REALIZA LOS SIGUIENTES PROBLEMAS:
* Problemas de aceleración centrípeta
1.- Una pelota está unida al extremo de una cuerda de 1.5 m y gira en círculos con rapidez constante de 8 m/s. ¿Cuál es
la aceleración centrípeta?
2.- Un automóvil transita por una curva de 50 m de radio y recibe una aceleración centrípeta de 2 m/s2. ¿Cuál es su
rapidez constante?
* Problemas de Fuerza centrípeta
3.- Una piedra de 3 kg, atada a una cuerda de 2 m, oscila describiendo un circulo horizontal, de manera que completa
una revolución en 0.3 s. ¿Cuál es la fuerza centrípeta sobre la piedra? ¿Se ejerce sobre la piedra alguna fuerza que la
impulse hacia fuera?
4.- Un corredor de 70 kg recorre una pista de 25 m de radio con una rapidez de 8.8 m/s. ¿Cuál es la fuerza centrípeta
que hace al corredor describir la curva y a qué se debe esa fuerza?
Fecha 27 de Marzo del 2020
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Trabajo (física)
En mecánica clásica, se dice que una fuerza realiza un trabajo cuando hay un desplazamiento de su
punto de aplicación en la dirección de dicha fuerza. El trabajo de la fuerza sobre ese cuerpo será
equivalente a la energía necesaria para desplazarlo1. Por consiguiente, se dice que una cierta masa tiene
energía cuando esa masa tiene la capacidad de producir un trabajo; además, con esta afirmación se
deduce que no hay trabajo sin energía. Por ello, se dice que el carbón, la gasolina, la electricidad, los
átomos son fuentes de energía, pues pueden producir algún trabajo o convertirse en otro tipo de energía;
para entender esto se tiene en cuenta el principio universal de la energía según el cual la energía no se
crea ni se destruye, solamente se transforma.2
En sistemas conservativos, la energía mecánica se conserva. Si se consideran fuerzas de rozamiento, parte
de la energía se disipa por ejemplo en forma de calor debido al trabajo de las fuerzas de rozamiento.
El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra W (del inglés Work) y se expresa
en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.
Ya que por definición el trabajo es un tránsito de energía, nunca se refiere a él como incremento de
trabajo, ni se simboliza como ΔW.
RESUELBE LOS SIGUIENTES PROBLEMAS:
1.- ¿Cuál es el trabajo realizado por una fuerza de 20 N que actúa a lo largo de una distancia paralela de 8 m? ¿Qué
fuerza realizará el mismo trabajo en una distancia de 4 m?
2.- Un remolcador ejerce una fuerza constante de 4000 N sobre un barco, desplazándolo una distancia de 15 m. ¿Cuál es
el trabajo realizado?
3.- Un empuje de 120 N se aplica a lo largo del asa de una cortadora de césped. Este empuje produce un desplazamiento
horizontal de 14 m. Si el asa forma un ángulo de 30º con el suelo, ¿qué trabajo fue realizado por la fuerza de 120 N?
4.- En la siguiente figura, una persona arrastra a una distancia de 24 m, un carrito mediante una cuerda que forma un
ángulo con respecto al piso. Si la tensión de la cuerda es de 80 N, ¿cuál es el trabajo realizado en cada uno de los
ángulos siguientes: 0º, 30º, 60º y 90º?
Fecha 30 de Marzo del 2020
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TRABAJO RESULTANTE
Cuando consideramos el trabajo de varias fuerzas que actúan sobre el mismo objeto es útil distinguir
entre el trabajo positivo y el negativo. En este texto se sigue la convención de que el trabajo de una fuerza
concreta es positivo si la componente de la fuerza se halla en la misma dirección que el desplazamiento.
El trabajo negativo lo realiza una componente de fuerza que se opone al desplazamiento real. Así, el
trabajo que realiza una grúa al levantar una carga es positivo, pero la fuerza gravitacional que ejerce la
Tierra sobre la carga realiza uno negativo. De igual forma, si estiramos un resorte, el trabajo sobre esté es
positivo y el trabajo sobre el resorte es negativo cuando éste se contrae y nos arrastra.
Si varias fuerzas actúan sobre un cuerpo en movimiento, el trabajo resultante (trabajo total) es la suma
algebraica de los trabajos de las fuerzas individuales. Esto también será igual al trabajo de las fuerzas
resultantes. Como se ve en el esquema siguiente:
RESUELBE LOS SIGUIENTES PROBLEMAS:
1.- Una fuerza media de 40 N comprime un resorte
Fecha 02 de Abril del 2020
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ENERGÍA
La energía puede considerarse algo que es posible convertir en trabajo. Cuando decimos que un objeto
tiene energía, significa que es capaz de ejercer una fuerza sobre un objeto para realizar un trabajo sobre
él. Por el contrario, si realizamos un trabajo sobre un objeto, le hemos proporcionado a éste una cantidad
de energía igual al trabajo realizado. Las unidades de energía son las mismas que las del trabajo: Joule
libra-pie.
Energía cinética Ec., que es la energía que tiene un cuerpo en virtud de su movimiento.
Energía potencial Ep., que es la energía que tiene un sistema en virtud de su posición o condición.
RESUELBE LOS SIGUIENTES PROBLEMAS:
1.- ¿Cuál es la energía cinética de una bala de 6 g en el instante en que su rapidez es de 190 m/s? ¿Cuál es
la energía cinética de un automóvil de 1200 kg que viaja a 80 km/h?
2.- Una carreta de 400 kg entra sin control en un campo de maíz a una velocidad de 12 m/s y finalmente
se detiene, ¿Cuál fue la magnitud del trabajo realizado por esa carreta?
3.- Un ladrillo de 1.2 kg está suspendido a 2 m de distancia arriba de un pozo de inspección y luego se
deja caer. El fondo del pozo es 3 m por debajo del nivel de la calle, ¿cuál es la energía potencial del
ladrillo en cada uno de esos lugares? ¿Cuál es el cambio en términos de energía potencial?
4.- En cierto instante, un proyectil de mortero desarrolla una velocidad de 60 m/s. Si su energía potencial
en ese punto es igual a la mitad de su energía cinética, ¿cuál es su altura sobre el nivel del suelo?
Fecha 03 de Abril del 2020
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