Asignatura: FÍsica y química boletín de repaso: leyes de newton 4º eso / abril 2014

ASIGNATURA: FÍSICA Y QUÍMICA

BOLETÍN DE REPASO: LEYES DE NEWTON

4º ESO / ABRIL 2014

1. 
   Un cuerpo tiene una masa de 10 kg. Sobre él actúan dos fuerzas en la misma dirección y sentido. Una de ellas vale F1 = 50 N y la resultante de ambas fuerzas vale Fr = 80 N. ¿Qué valor corresponde a la otra fuerza? ¿Cuánto vale la aceleración que adquiere el cuerpo?
   

2. 
   Un petrolero de 30 000 t de masa, es arrastrado por dos remolcadores que ejercen una fuerza de 6 · 10⁴N cada uno, tirando del petrolero en direcciones perpendiculares entre sí; si la fuerza del petrolero con el agua vale F_rozamiento= 3 000 N, ¿cuánto vale la aceleración del petrolero?
   

3. 
   ¿Cuánto tiempo ha de estar actuando una fuerza de 100 N sobre un cuerpo de 20 kg de masa, que está inicialmente en reposo, para que alcance una velocidad de 72 km/h?
   

4. 
   Un coche tiene una masa de 700 kg y tarda 8 s en alcanzar una velocidad de 100 km/h, partiendo del reposo. Calcular el valor del módulo de la fuerza neta que actúa sobre el coche y el espacio recorrido en ese tiempo.
   

5. 
   Un ladrillo de 2 kg de masa se mueve por una superficie horizontal impulsado por una fuerza F = 10 N. La superficie se opone al movimiento mediante una fuerza de rozamiento de F_rozamiento= 4 N:
   

1. 
   ¿Qué aceleración lleva el ladrillo?
   
2. 
   ¿Qué velocidad llevará al cabo de 2 s si partió del reposo?
   

6. 
   Al empujar un objeto de 75 kg de masa situado sobre un plano horizontal con una fuerza de 100 N, el cuerpo recorre una distancia de 50 m en 10 s. Calcular la velocidad final que alcanza el objeto (sin dejar de hacer fuerza sobre él) y la fuerza de rozamiento que se opone a dicho movimiento.
   

SOLUCIONES

1)

m = 10 kg

F1 = 50 N

Fr = 80 N

F2?

a?

Fr = F1 + F2

80 = 50 + F2

F2 = 30 N

Fr = m · a

80 = 10 · a

a = 8 m/s²

2)

m = 30 000 t = 30 000 000 kg

F 1 = F 2 = 6 · 10⁴ N (perpendiculares = 90º = rectangulares)

Frozamiento = 3 000 N

a?

Si ambas fuerzas son perpendiculares, primero calcularemos la fuerza correspondiente a las F1 y F2. Lo podemos hacer, sin problema por Pitágoras:

F²= F1²+ F2²

F²= (6 · 10⁴)²+ (6 · 10⁴)²

F = 84 852.81 N

Pero como hay una fuerza de rozamiento, tenemos que restarla:

Fr = F – F rozamiento

Fr = 84 852.81 – 3 000

Fr = 81 852.81 N

Fr = m · a

81 852.81 = 30 000 000 · a

a = 2.73 · 10^-3 m/s²

3)

t?

K = 20 kg

V₀= 0 m/s

V_f= 72 km/h = 20 m/s

F = m · a

100 = 20 · a

a = 5 m/s²

V_f= V₀+ a · t

20 = 5 · t

t = 4 s

4)

m = 700 kg

t = 8 s

V_f= 100 km/h = 27.78 m/s

V₀= 0 m/s

F?

X?

V_f= V₀+ a · t

27.78 = a · 8

a = 3.47 m/s²

F = m · a

F = 700 · 3.47

F = 2429 N

X = V₀· t + ½ · a · t²

X = ½ · 3.47 · 8²

X = 111.04 m

5)

Fr = F – Froz

Fr = 10 – 4 = 6N

Fr = m · a

6 = 2 · a

a = 3 m/s²

V_f= V₀+ a · t

V_f= 3 · 2

V_f= 6 m/s

6)

m = 75 kg

F = 100 N

X = 50 m

t = 10 s

V_f ?

Froz?

X = V₀· t + ½ · a · t²

50 = ½ · a · 10²

50 = 50 · a

a = 1 m/s²

V_f= V₀+ a · t

V_f= 1 · 10 = 10 m/s

Fr = m · a

100 – Froz = 75 · 1

Froz = 25 N