Estática: primera ley de Newton, ejercicios resueltos
Hoy continuamos con una nueva sesión de nuestro curso de física, y esta vez revisaremos el tema de estática y la primera ley de Newton. A diferencia de los capítulos anteriores, en este tema, no tenemos muchas fórmulas, sino que trabajaremos principalmente con vectores.
A lo largo de todos los problemas, trabajaremos con el diagrama de cuerpo libre y la primera ley de Newton. Es importante recordar el tema de suma de vectores, te recomiendo repasar el método de cabeza y cola.
Aprovechamos entonces para revisar las 3 leyes de Newton:
Leyes de Newton
Newton estableció 3 leyes bastante claras, y son las siguientes:
- 1° Ley, principio de la inercia: «un cuerpo permanece en reposo o se mueve con velocidad constante si sobre él actúa una fuerza resultante igual a cero».
- 2° Ley, ley de fuerza: «un cuerpo sometido a una fuerza diferente de cero, tiene una aceleración en el mismo sentido de la fuerza, y su módulo es: aceleración = fuerza / masa»
- 3° Ley, principio de acción y reacción: «si 2 cuerpos A y B interactúan, entonces a la acción de A se opone una reacción de B, misma dirección e intensidad, pero sentido opuesto».
En el video que viene a continuación, vamos a revisar estos principios, y veremos algunos ejemplos.
Ley de Hooke
Hooke estableció que la fuerza generada en un resorte es directamente proporcional a la deformación que sufre el resorte, y el valor de esta fuerza se determina con la siguiente fórmula:
F = k.x
Donde:
- F = fuerza ejercida por el resorte (N).
- k = constante de elasticidad del resorte (N/m)
- x = deformación del resorte (m).
Guía de Ejercicios
En esta ocasión hemos preparado una pequeña guía con ejercicios propuestos en PDF, algunos de los cuáles resolveremos juntos en los videos, y otros quedarán para que puedas practicar en casa.
Estática Primera Ley de Newton Ejercicios Propuestos PDF
Nivel 1A
En este primer nivel, vamos a ver un ejercicio resuelto en el cuál hay que calcular el módulo de la fuerza que debe realizar una persona para mantener el sistema sin movimiento.
Nivel 1B
En este nivel, vamos a calcular la tensión de una cuerda que soporta un peso.
Nivel 1C
Otro de los clásicos, son los problemas con esferas, por ello, en este nivel, calculamos la tensión de una cuerda que sostiene una esfera.
Nivel 2A
En este segundo nivel, vienen problemas más complicados, y empezamos con un sistema ubicado sobre un plano inclinado.
Nivel 2B
Ahora viene un sistema con una esfera apoyada sobre 2 paredes. Mucha atención con el diagrama de cuerpo libre.
Nivel 2C
Vamos a ver aquí un problema con resortes, que se resuelve gracias a la Ley de Hooke (F = kx).
Nivel 3
Viene lo más complicado, un sistema de poleas y pesos, en el cuál vamos a realizar 3 diagramas de cuerpo libre para poder hallar la respuesta.
Nivel Preuniversitario 1
Vamos a ver ahora un problema que vino en un examen de admisión, es bastante enredado, así que mucha atención al problema:
Tarea para la casa
Es tu turno de demostrar lo aprendido en este capítulo con un ejercicio muy interesante.
Solución: 60N y 80N
