UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON EN EJERCICIOS DE DINÁMICA:
Dentro del proyecto e intentando subsanar las posibles carencias en este contenido, motivado por la suspensión de clases, por causa del COVID-19, se han elaborado unos videos, que posibilitan que este contenido no genere carencias en cursos posteriores, o incluso sirva de repaso o consolidación en los casos en los que haya sido posible su impartición en clase.
Es un material adecuado para tratar el contenido de DINÁMICA en 4º de la E.S.O., y para 1º de Bachillerato, a nivel introductorio del contenido, ya que para este nivel debe ser considerado algo básico y sencillo (no obstante por las características del 1º de bachillerato, sirve para homogeneizar este aspecto, teniendo en cuenta las diferentes realidades en Secundaria de los diferentes centros).
Podría ser de interés, en casos en los que el contenido pueda resultar complicado, consultar en primer lugar el siguiente enlace, de esta misma web, y visualizar los videos que se proponen en él:
http://achimagec.com/fuerzas-y-movimiento-dinamica-y-cinematica-para-secundaria
El material se organiza en 4 videos, que en principio deberían ser visualizados por orden:
PRIMER VIDEO, DE UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON, para obtener la aceleración en una situación de plano horizontal, con una fuerza aplicada igualmente horizontal y con presencia de rozamiento:
Previamente podría resultar conveniente, ver este video de introducción al dibujo de fuerzas habituales: Peso, Normal, Fuerza de Rozamiento, Tensión, Fuerza elástica, en los casos en los que sea necesario, ante alguna duda que pueda surgir al respecto: https://youtu.be/MxJbquiHs-g
ACTIVIDAD 1, CON POSTERIORIDAD A VISIONADO DEL VIDEO:
Hallar la aceleración que experimenta un cuerpo de 7 kg de masa, situado sobre un plano horizontal, cuando sobre él se aplica una fuerza igualmente horizontal de 37 N. El rozamiento está presente y caracterizado por un coeficiente de valor 0,15. El valor de la aceleración de la gravedad en unidades del S.I. es de 9,8.
SEGUNDO VIDEO, DE UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON, para obtener la aceleración en una situación de plano horizontal, con una fuerza aplicada INCLINADA y con presencia de rozamiento, lo que hace necesaria la incorporación de la trigonometría para la descomposición de esa fuerza que forma un ángulo con la dirección del movimiento:
NOTA IMPORTANTE al respecto de la TRIGONOMETRÍA NECESARIA: Si no tenemos claro el uso de la trigonometría, en este tipo de ejercicios en los que se hace necesario realizar la descomposición de una fuerza, por ejemplo, en los ejes que se han elegido como sistema de referencia, no dejar de ver este video, pinchando en el enlace (TRIGONOMETRÍA EN FÍSICA al final de este párrafo), donde este aspecto matemático tan importante en física, produce no pocos quebraderos de cabeza y un número enorme de errores en los cursos posteriores: TRIGONOMETRÍA EN FÍSICA.
ACTIVIDAD 2, CON POSTERIORIDAD A VISIONADO DEL VIDEO:
Hallar la aceleración que experimenta un cuerpo de 10 kg de masa, situado sobre un plano horizontal, cuando sobre él se aplica una fuerza 43 N que forma un ángulo de 60º con el plano. El rozamiento está presente y caracterizado por un coeficiente de valor 0,15. El valor de la aceleración de la gravedad en unidades del S.I. es de 9,8.
TERCER VIDEO, DE UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON, para obtener la aceleración en una situación de un cuerpo que desciende por un PLANO INCLINADO y con presencia de rozamiento, lo que hace que siga siendo necesaria la incorporación de la trigonometría, con lo que puede interesar, ver el siguiente video, previamente, que nos habla de cómo se descompone el peso en un plano inclinado: https://youtu.be/LUrWNdHZpEA
ACTIVIDAD 3, CON POSTERIORIDAD A VISIONADO DEL VIDEO:
Hallar la aceleración con la que desciende un cuerpo de 14 kg de masa, situado en lo alto de un plano inclinado 30º con respecto a la horizontal, cuando se le deja caer. El rozamiento está presente y caracterizado por un coeficiente de valor 0,15. El valor de la aceleración de la gravedad en unidades del S.I. es de 9,8.
CUARTO VIDEO, DE UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON, para obtener la aceleración en una situación de un cuerpo que asciende por un PLANO INCLINADO, con presencia de rozamiento, mediante la aplicación de una fuerza paralela al plano:
ACTIVIDAD 4, CON POSTERIORIDAD A VISIONADO DEL VIDEO:
Hallar la aceleración con la que asciende un cuerpo de 3,5 kg de masa, situado en la base de un plano inclinado 30º con respecto a la horizontal, cuando se le intenta hacer subir aplicando una fuerza de 135 N, paralela al plano. El rozamiento está presente y caracterizado por un coeficiente de valor 0,15. El valor de la aceleración de la gravedad en unidades del S.I. es de 9,8.
QUINTO VIDEO, DE UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON, para obtener la aceleración y la Tensión de una cuerda, en el caso de dos masas enlazadas, una de ellas que cuelga y la otra sobre un plano horizontal con rozamiento.
SEXTO VIDEO, DE UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON, para obtener la aceleración y la Tensión de un sistema de dos masas enlazadas que cuelgan a ambos lados de una polea.
EJERCICIO QUE SE RESUELVE EN EL VIDEO:
De una polea sin rozamiento cuelgan dos masas: m1=5 kg y m2=20 kg, a ambos lados de la misma. Hallar la aceleración de cada una de las masas, así como la tensión de la cuerda.
ACTIVIDAD 5, REALIZAR CON POSTERIORIDAD AL VISIONADO:
Realizar el ejercicio anterior, suponiendo que ponemos encima de la masa 1 un cuerpo de 600 gramos de masa. Comparar los resultados obtenidos con los del ejercicio anterior justificándolos.
SÉPTIMO VIDEO, DE UTILIZACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON, para obtener la aceleración y la Tensión de un sistema de dos masas enlazadas, una sobre un plano inclinado con rozamiento y otra que cuelga por el borde.
EJERCICIO QUE SE RESUELVE EN EL VIDEO:
Disponemos de un sistema de dos masas enlazadas con cuerdas inextensibles y de masas despreciables que pasan por una polea sin rozamiento.
Una de las masas (m1) se encuentra en un plano inclinado 30º con respecto a la horizontal y está unida, mediante una cuerda inextensible y de masa despreciable que pasa por la garganta de una polea sin rozamiento, a otra masa (m2) que cuelga por el borde del plano. Las masas respectivas son m1=20 kg y m2=50 kg, de tal modo que por causa de m2 es posible que m1 ascienda por el plano inclinado.
Existe rozamiento entre la masa m1 y la superficie del plano inclinado caracterizado por un coeficiente de valor 0,05. Hallar la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda.
ACTIVIDAD 6, REALIZAR CON POSTERIORIDAD AL VISIONADO:
Realizar el ejercicio anterior, suponiendo despreciable el rozamiento. Comparar los resultados obtenidos con los del ejercicio anterior justificándolos.
EJERCICIO FQ4EE2184:
¿Con qué velocidad hay que lanzar un cuerpo de 11,5 kg de masa, para que recorra 55 m en un plano horizontal con rozamiento hasta que al final se detiene? DATOS: μ=0,2; g=9,8 m/s2.
IR AL VIDEO QUE RESUELVE EL EJERCICIO: https://youtu.be/Kdstpo21mQc
Esperamos que el material sea útil, en el sentido mencionado.
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