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Sistema de ejercicios para la Segunda Ley de Newton aplicables en el programa de Física General. Tecnología de la Salud

de varias fuerzas determina no la velocidad (su dirección y módulo) sino la aceleración del cuerpo.

c) ___ No es necesario determinar cuáles cuerpos interactúan con el cuerpo dado para poder conocer las fuerzas que actúan sobre él.

d) ___ No es importante conocer el estado mecánico inicial del cuerpo para poder determinar su movimiento futuro.

e) ___ En el problema que se trate para una visión más clara del comportamiento del cuerpo, 1ro ubicamos un sistema de referencia de forma que su origen coincida con la posición inicial del cuerpo al cual consideramos como un punto material; 2do representamos cada una de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.

Respuesta correcta:

a)             V, b) V, c) F, d) F, e) V

Anexo Nº 4.

Instrumento para medir el cambio de la variable.

Objetivo: Comprobar el desarrollo de habilidades que poseen los estudiantes en los siguientes parámetros:

 Comprensión de ejercicios.

 Comprensión de texto.

 Conversión de unidades.

 Interpretación de ecuaciones.

Preguntas:

1.- Con relación al caso de un cuerpo de masa m que se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal dura como se observa en la figura, si se quiere calcular su posición al cabo de un tiempo determinado.

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Problemas de física

Identifique con V o F los algoritmos matemáticos mediante las ecuaciones correspondientes para estos cálculos.

a) ___ Es necesario emplear la ecuación general para el cálculo de la posición Sx=1/g.ax.t2, luego aplicamos la ecuación general de la 2da Ley de Newton ∑Fx=m.ax.

b) ___ Como Fx es la proyección de la componente de F en la dirección de X, Fx=F.cos ∞ y Fr=µ, aplicamos la 2da Ley de Newton en la dirección del eje Y ∑Fy=m.ay

c) ___ Luego de un algoritmo matemático utilizado, se llega a la ecuación ax=Fcos∞-µ(m.g-Fsen∞)/m

d) ___ Empleando este mismo algoritmo, se llega a la ecuación Sx=½ Fcos∞+µ(m.g+Fsen∞)/2m.t2

e) ___ Es evidente que mediante la solución de sistemas de ecuaciones obtenido no se puede llegar a la solución del problema.

Respuesta correcta:

a) V, b) V, c) V, d) F, e) F

a)             Las siguientes son características generales del funcionamiento y aplicación de este sistema de ejercicios.

Sistema de ejercicios de la Segunda Ley de Newton.

Primer subsistema: Selección múltiple tipo complemento simple.

(Comentario: se sugiere que este tipo de ejercicio se asigne para ser analizado por equipos en el propio momento de la clase para lo cual se concederá un tiempo prudencial, una vez que los estudiantes o su mayoría lo concluyan se pedirá a algunos equipos que expongan sus respuestas, las que se analizarán en la pizarra, luego el Profesor orienta otro ejercicio para ser desarrollado como estudio independiente en sus casas.

1.- Si a un cuerpo de masa 40 kg se le aplica una fuerza de 80 N constante, la aceleración que este adquiere será aproximadamente:

a) ___ 0,1 a 2 m/s

b) ___ 0,20 a 3 m/s

c) ___ 0,30 a 4 m/s

d) ___ 0,50 a 5 m/s

e) ___ 0,60 a 6 m/s

Respuestas: a) X_

2.- Hemos comprobado experimentalmente que durante la interacción de dos cuerpos cualquiera, la aceleración que estos adquieren está relacionada con sus masas respectivas mediante la relación a1/a2 = m2/m1.

¿Cuál será el significado aproximado que da respuesta a este resultado experimental?

  1. ___ Cuando el cuerpo, cuya masa es igual a m1 adquiere una aceleración a1, esto es el resultado de que sobre él actúa otro cuerpo de masa m2, que a su vez también adquiere la aceleración a2.
  2. ___ Esta relación indica que no es necesario conocer la masa y la aceleración del otro cuerpo que interactúa.
  3. ___ La medida de la interacción, o sea, la acción de un cuerpo sobre el otro, podemos caracterizarlo por una magnitud física que no relaciona la masa y la aceleración que adquiere el cuerpo sobre el que se actúa.
  4. ___ La aceleración adquirida por el cuerpo no se produce por el resultado de una fuerza aplicada sobre él.

3.- La naturaleza vectorial de la 2da Ley de Newton es un hecho establecido empíricamente que se puede verificar al tratar de contestar la siguiente pregunta:

¿Cómo se mueve un cuerpo sometido a la acción de dos fuerzas cierto ángulo Ø entre sí? Supongamos que tenemos un cuerpo C de masa m1 y sobre él actúan simultáneamente las fuerzas F1 y F2. ¿Cuál es la conclusión correcta a que podemos arribar experimentalmente de las que mencionamos a continuación?

a)             ____ El movimiento del cuerpo C es acelerado.

b)            ____ La aceleración del cuerpo C no es la misma que le produciría una sola FR la cual es determinada por la resultante de F1 y F2. FR = F1 + F2.

c)             ____ Si sobre el cuerpo C actuara la fuerza FR en lugar de las fuerzas F1 y F2 el movimiento de C no sería idéntico al producido por la acción simultánea de F1 y F2.

d)            ____ Si llamamos a1 y a2 a las aceleraciones producidas por las fuerzas FR, F1 y F2 respectivamente entre ellas no existe la relación a= a1 + a2.

4.- La práctica y las observaciones nos muestran que las causas de las variaciones del estado de movimiento de los cuerpos son la acción de otros cuerpos sobre ellos. Identifique qué enunciado de los que mostramos da respuesta a esta pregunta.

a) ____ La medida de la acción de un cuerpo sobre otro se expresa mediante una magnitud física llamada fuerza.

b) ____ Todos los cuerpos están en interacción, durante esta, la aceleración del cuerpo no depende de una propiedad de este, su inercialidad, expresada por la magnitud física masa.

c) ____ Bajo la acción de