Guía de Estudio: Leyes de Newton
Docente: Néstor Anthony Enríquez Arteaga
Institución: Universidad Politécnica de Tapachula
1. Metodología de Resolución
Para resolver problemas de dinámica, siga estos pasos fundamentales:
- Identificación: Liste los valores conocidos de masa ($m$), fuerza ($F$) y aceleración ($a$).
- DCL: Realice un Diagrama de Cuerpo Libre para visualizar las fuerzas vectoriales.
- Ecuación: Utilice la Segunda Ley: $$\sum F = m \cdot a$$
- Reacción: Aplique la Tercera Ley para identificar pares de fuerza Acción-Reacción.
2. Ejercicios Resueltos
Problema A (Segunda Ley): Un objeto de $12\text{ kg}$ recibe una fuerza de $48\text{ N}$. Calcule la aceleración.
Solución: Despejamos la aceleración de la fórmula original: $$a = \frac{F}{m} \implies a = \frac{48\text{ N}}{12\text{ kg}} = 4\text{ m/s}^2$$
Solución: Despejamos la aceleración de la fórmula original: $$a = \frac{F}{m} \implies a = \frac{48\text{ N}}{12\text{ kg}} = 4\text{ m/s}^2$$
Problema B (Tercera Ley): Si un nadador empuja la pared de una alberca con una fuerza de $150\text{ N}$ hacia atrás, ¿qué sucede?
Respuesta: La pared ejerce una fuerza de reacción de $150\text{ N}$ sobre el nadador hacia adelante, permitiéndole impulsarse.
Respuesta: La pared ejerce una fuerza de reacción de $150\text{ N}$ sobre el nadador hacia adelante, permitiéndole impulsarse.
3. Ejercicios de Práctica
1. Determine la fuerza neta necesaria para que un automóvil de $1,500\text{ kg}$ acelere a $3.5\text{ m/s}^2$.
2. Una fuerza de $120\text{ N}$ provoca una aceleración de $6\text{ m/s}^2$ en un bloque. ¿Cuál es la masa del bloque?
3. Un proyectil de $0.25\text{ kg}$ es disparado con una fuerza de $500\text{ N}$. Calcule su aceleración inicial.
4. Al patear un balón de fútbol con una fuerza de $80\text{ N}$, ¿cuál es la magnitud y dirección de la fuerza que el balón ejerce sobre el pie?
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