Dinámica de Newton. Fluídos

- Dinámica de Newton. Fluídos
- 1 - Introdución
  - 1.1 Descrición da unidade didáctica
  - 1.2 Coñecementos previos
  - 1.3 Obxectivos
- 2. Secuencia de contidos e actividades
  - 2.1 As leis de Newton
    - 2.1.1 Primeira lei da dinámica de Newton: lei da inercia
    - 2.1.2 Segunda lei da dinámica de Newton: lei fundamental
    - 2.1.3 Terceira lei da dinámica de Newton: lei da interacción
  - 2.2 Lei da gravitación universal
    - 2.2.1 Campo gravitacional. Aceleración da gravidade
  - 2.3 Forza e presión nos fluídos
    - 2.3.1 Unidades da presión
    - 2.3.2 Presión no interior dun líquido en repouso
    - 2.3.3 Sistemas hidráulicos. Principio de Pascal
    - 2.3.4 O principio de Arquímedes. Flotación
    - 2.3.5 Flotabilidade nos líquidos
    - 2.3.6 Flotabilidade nos gases
  - 2.4 Lectura
- 3. Resumo de contidos
- 4. Actividades complementarias
- 5. Exercicios de autoavaliación
- 6. Solucionario
  - 6.1. Solución exercicios propostos
  - 6.2. Solución actividades complementarias
  - 6.3. Solución exercios de autoavaliación
- 7. Glosario
- 8. Bibliografía e recursos
- 8. Documentación para imprimir

« Anterior | Seguinte »

# 4. Actividades complementarias

S29. Unha forza de 76 N actúa sobre un coro de 12 kg de masa inicialmente en repouso. Calcule:

- A aceleración que adquire o corpo.
- A velocidade que terá logo de tres segundos.

### Retroalimentación

S30. Represente mediante vectores as forzas que actúan sobre os corpos e calcule a forza normal:

Un sofá de 100 kg situado sobre unha superficie horizontal |
Un caldeiro con auga de 3 kg apoiado no chan do que se tira cara a arriba cunha forza de 18 N |

### Retroalimentación

Normal = 980 N |

S31 Un coche de 950 kg arrinca en liña recta cunha aceleración de 1,7 m/s2.

- Que forza total actúa sobre el?

- E que forza actuará sobre o coche se a aceleración baixa á metade da anterior?

### Retroalimentación

S32. Aplícaselle a mesma forza de 1 000 N a un coche de 1 000 kg e a un camión de 2 000 kg en sentido contrario ás súas velocidades.

- Que aceleración adquire cada un?

- Se os dous ían a 72 km/h, canto tempo tardarán en frear de todo?

### Retroalimentación

S33 Un guindastre está subindo unha plataforma con ladrillos de 4 000 N de peso.

- Que forza fai o guindastre para subir os ladrillos con velocidade constante?
- E se os estivese baixando tamén con velocidade constante?
- E se a plataforma sobe cunha aceleración de 1,2 m/s2?

### Retroalimentación

1. Como a velocidade é constante, a aceleración é cero, a suma de forzas ten que valer cero. Daquela a forza cara arriba ten que compensar a forza cara abaixo, que é o peso. A forza cara arriba vale entón 4000 N.
2. Igual que o caso anterior.

S34. Dous nenos están axudando a aprender a montar en bici a outro. Cada un tira dun lado do guiador con forzas que forman ángulo recto entre si; unha das forzas é de 15 N e a outra é de 20 N. Se a masa da bicicleta mais a do neno é de 50 kg, que aceleración adquiren?

### Retroalimentación

S35. Un coche de 1 200 kg arrinca do repouso cunha aceleración de 3 m/s2 ata ter unha velocidade de 25 m/s. Mantén esta velocidade constante durante un tempo e logo frea ata reducir a súa velocidade a 16 m/s. A traxectoria é rectilínea.

- Que forza total actúa sobre o coche entanto que está acelerando?
- Que forza total hai sobre o automóbil mentres manteña a velocidade de 25 m/s?
- Canta forza total actúa sobre o vehículo entanto que vai freando?

### Retroalimentación

S36. Unha persoa colle un carriño da compra baleiro. Para o levar así en liña recta e movemento uniforme nota que ten que facer unha forza de 12 N. Logo de encher o carriño, ten que facer unha forza de 22 N para que siga en movemento recto e velocidade constante.

- Cal é a forza total resultante sobre o carriño en ambos os casos?
- Canto vale a forza de rozamento entre o carriño e o chan cando vai baleiro? E cando vai cheo coa compra?
- Calcule o valor do coeficiente de rozamento sabendo que a masa do carro baleiro é de 4 kg. Por que o coeficiente de rozamento non ten unidades?

### Retroalimentación

- En ambos os casos a velocidade é constante e polo tanto a forza total é nula.
- 12N; 22N.
- Froz = m.N; aquí o peso é igual á normal, N = 4. 9,8 = 39,2 N;

O coeficiente de rozamento non ten unidades porque é o cociente entre dúas forzas (Froz /Normal), e as unidades (N/N) cancélanse.

S37. Unha persoa de 80 kg aboia facendo o morto no mar. Que forzas actúan sobre esa persoa? Debúxeas. Cumpren esas dúas forzas a terceira lei de Newton?

### Retroalimentación

- O peso cara abaixo e o pulo cara arriba.
- Non cumpren a terceira lei de Newton, xa que están aplicadas no mesmo corpo (a persoa). A parella do peso é a forza que a persoa lle fai ao planeta, e está aplicada no centro da Terra; a forza parella do pulo é a forza que a persoa exerce contra a auga cara a abaixo.

S38. Unha motorista mais a súa moto teñen unha masa de 200 kg. Móvense cun MRU. A forza de rozamento contra o asfalto é de 100 N. Represente as forzas que actúan sobre a moto e calcule os valores que se piden.

- O peso da moto + motorista (conxuntamente).
- A forza normal.
- A forza que exerce o motor da moto.

### Retroalimentación

| Peso da moto = mg = 1960 N Normal = 1960 N Como a suma de forzas ten que ser cero porque a moto avanza con velocidade constante, a forza do motor compensa a forza de rozamento, e as dúas teñen que ter o mesmo valor: Fmotor = 100 N

S39. Unha patinadora de 60 kg exerce cos seus músculos unha forza motriz de 480 N cando se move pola pista de xeo en liña recta. Sabendo que a forza de rozamento é de 290 N, determine:

- O valor do seu peso e o da forza normal.
- A forza total que hai sobre a patinadora.
- A aceleración coa que se move a patinadora.
- Canto tempo tarda en ter, partindo do repouso, unha velocidade de 60 km/h?

### Retroalimentación

- Peso = Normal = 588 N.
- O peso máis a normal anúlanse; quedan só as forzas horizontais:

S40. Un ciclista máis a súa bici teñen, en total, 80 kg. Móvese nunha estrada horizontal e deixa de pedalear coa fin de deterse.

- Calcule a aceleración coa que avanza se o coeficiente de rozamento é de 0.25.
- Canto tempo tardará en parar?

### Retroalimentación

S41. Subimos un moble atado a unha corda. Se tiramos da corda cunha forza de 500 N resulta que o moble sobe cunha aceleración de 0,8 m/s2. Cales son a masa e o peso do moble?

### Retroalimentación

### Gravitación

S42. A masa de Marte é de 6,37.1023 kg e o seu raio é 3,43.106 m.

- Calcule o valor da gravidade (g) na superficie de Marte.
- Calcule o peso dun corpo de 45 kg que estea alí.
- Con que aceleración cae en Marte un corpo de 3 kg? E un de 30 kg?

### Retroalimentación

- Peso = 162,5 N
- Os dous saen coa aceleración da gravidade; 3,61 m/s2

S43. Calcule a forza de atracción entre dous corpos de 60 e 56 kg respectivamente, cando están separados unha distancia de 29 cm.

### Retroalimentación

- F= 2,66.10-6 N

S44. Que masa debería ter vostede para ser atraído cunha forza de 10 N por outra persoa de 60 kg separada de vostede 5 cm?

### Retroalimentación

A masa tería que ser maior de seis millóns de quilogramos.

S45.Calcule:

- A forza coa que a Terra atrae a unha mazá de 200 g que está nunha maceira.
- Con que aceleración caerá a mazá cara á Terra.
- E con que aceleración subirá a Terra cara a mazá? (A masa da Terra é 6.1024 kg e o seu raio 6 371 km)

### Retroalimentación

- F = peso = 1,96 N
- A aceleración de caída é a da gravidade: 9,8 m/s2
- Esta aceleración é tan pequena que é indetectable.

### Pregunta

S46. Cales das seguintes afirmacións sobre a forza gravitacional é incorrecta?

#### Suxestión

#### Respostas

Opción 1

Depende das masas dos corpos que se atraen.

Opción 2

Pode ser atractiva ou repulsiva, dependendo do signo das masas.

Opción 3

Actúa en calquera punto do espazo.

Opción 4

É imposible illar un corpo da influencia gravitacional dos demais.

Opción 5

Depende da distancia entre os corpos.

#### Retroalimentación

Incorrecto.

Correcto.

Incorrecto.

Incorrecto.

Incorrecto.

#### Solución

1. Incorrecto. (Retroalimentación)
2. Correcto. (Retroalimentación)
3. Incorrecto. (Retroalimentación)
4. Incorrecto. (Retroalimentación)
5. Incorrecto. (Retroalimentación)

S47. Un corpo está situado a unha altura sobre a Terra igual ao radio terrestre. Verdadeiro ou falso?

O corpo ten a mesma masa que cando está na superficie terrestre. Espazos (1):
JXUwMDBlJXUwMDMzJXUwMDE3JXUwMDE2JXUwMDA1JXUwMDA1JXUwMDAxJXUwMDBjJXUwMDFiJXUwMDFk
O corpo ten o mesmo peso que cando está na superficie da Terra. Espazos (2):
JXUwMDFlJXUwMDI3JXUwMDBkJXUwMDFmJXUwMDFj
Cae cunha aceleración de 9,8 m/s2. Espazos (3):
JXUwMDFlJXUwMDI3JXUwMDBkJXUwMDFmJXUwMDFj
Pesa a metade que na superficie terrestre. Espazos (4):
JXUwMDFlJXUwMDI3JXUwMDBkJXUwMDFmJXUwMDFj
Pesa catro veces menos. Espazos (5):
JXUwMDBlJXUwMDMzJXUwMDE3JXUwMDE2JXUwMDA1JXUwMDA1JXUwMDAxJXUwMDBjJXUwMDFiJXUwMDFk
Non pesa nada, porque está fóra da atmosfera. Espazos (6):
JXUwMDFlJXUwMDI3JXUwMDBkJXUwMDFmJXUwMDFj

Habilitar JavaScript

S48. A que altura sobre a Terra tería vostede que subir para que o seu peso fose a metade do normal? Cambiaría tamén a súa masa?

### Retroalimentación

S49. Diga que características das seguintes corresponden ao peso e cales á masa:

Cantidade de materia que ten un corpo. Espazos (1):
JXUwMDE1JXUwMDJjJXUwMDEyJXUwMDEy
É unha magnitude escalar. Espazos (2):
JXUwMDE1JXUwMDJjJXUwMDEyJXUwMDEy
Non depende do lugar onde estea colocado o corpo. Espazos (3):
JXUwMDE1JXUwMDJjJXUwMDEyJXUwMDEy
É unha magnitude vectorial. Espazos (4):
JXUwMDA4JXUwMDM1JXUwMDE2JXUwMDFj
É a forza coa que un planeta atrae os obxectos. Espazos (5):
JXUwMDA4JXUwMDM1JXUwMDE2JXUwMDFj
Mídese en kg.m/s2. Espazos (6):
JXUwMDA4JXUwMDM1JXUwMDE2JXUwMDFj

Habilitar JavaScript

### Presión e fluídos

S50. Sobre o émbolo maior dunha prensa hidráulica, de raio 22 cm, colócase un coche de 12 000 N de peso. Que forza haberá que facer no émbolo pequeno de raio 5 cm para levantar o coche?

### Retroalimentación

S51. Os dous vasos teñen a mesma altura e a mesma sección no seu fondo.

| En cal dos dous vasos hai máis presión no fondo?
En cal dos dous o fondo soporta máis forza?

### Retroalimentación

- Nos dous igual, xa que a profundidade é a mesma.
- Igual, xa que F = p.S e como a presión (p) e a superficie (S) son iguais, a forza (F) é a mesma no fondo dos dous vasos.

S52. Os muros dos encoros son máis largos na base que na parte superior. Por que se constrúen así?

### Retroalimentación

| Para que os muros aguanten a presión que exerce a auga embalsada, que é maior canto maior é a profundidade.

S53. Hai presión atmosférica na Lúa: Espazos (1):
JXUwMDFlJXUwMDI3JXUwMDBkJXUwMDFmJXUwMDFj

Hai gravidade na Lúa: Espazos (2):
JXUwMDBlJXUwMDMzJXUwMDE3JXUwMDE2JXUwMDA1JXUwMDA1JXUwMDAxJXUwMDBjJXUwMDFiJXUwMDFk

Habilitar JavaScript

S54. Exercemos unha forza de 10 N sobre un cravo. Se a superficie da súa cabeza é de 6 mm2 e a da punta 0,15 mm2, canta presión estamos a facer cando aplicamos a forza sobre un ou outro dos seus extremos?

### Retroalimentación

S55. Calcule a presión exercida por cada unha das patas dunha mesa de 50 kg de masa, se cada pata é cadrada e ten unha aresta de 7 cm.

### Retroalimentación

S56. O tapón dun depósito de auga ten 10 cm2 de superficie. O depósito ten auga ata unha altura de 3,3 metros. Con canta forza como mínimo temos que tirar do tapón para podelo sacar?

### Retroalimentación

- Presión = dl .g .h = 1000 . 9,8 . 3,3 = 32 340 Pa
- F = P . S = 32 340 Pa . 0,0010 m2 = 32,3 N.

S57. Metemos un anaco de pedra en auga, primeiro a 1 m de profundidade e logo a 3 m.

- En cal das dúas posición soporta máis presión a pedra?
- En cal das dúas é maior o pulo que lle fai a auga cara a arriba?

### Retroalimentación

1. A 3 metros (a maior profundidade maior presión)
2. O pulo é igual nas dúas profundidades, non depende de "h" (véxao na fórmula do pulo).

S58. O peso dun corpo no aire é de 2 N, e metido dentro de auga semella ser de 1,6 N. Calcule o volume e a densidade do corpo.

### Retroalimentación

a)

b)

c)

Licenciado baixo a Licenza Creative Commons Recoñecemento Non-comercial Compartir igual 3.0

« Anterior | Seguinte »