Guía de Ejercicios: Fuerza, Leyes de Newton y su Aplicación
Guía de Ejercicios: Fuerza, Leyes de Newton y su Aplicación
Objetivos de Aprendizaje:
Identificar y describir las características de una fuerza y sus efectos.
Reconocer y diferenciar los principales tipos de fuerzas que actúan en el entorno (Peso, Normal, Roce y Elástica).
Calcular cuantitativamente las fuerzas utilizando las fórmulas de peso (P=m⋅g), segunda ley de Newton (F=m⋅a) y fuerza elástica (F=−k⋅Δx).
Representar gráficamente las fuerzas sobre un objeto mediante diagramas de cuerpo libre (DCL).
Explicar y aplicar las Tres Leyes de Newton a situaciones cotidianas.
Sección 1: Conceptos Clave
1. Fuerza y sus Efectos
Pregunta Abierta: ¿Qué es una fuerza en física? Menciona dos ejemplos concretos de lo que puede producir una fuerza sobre un objeto.
2. Completa la Oración:
La unidad de medida de la fuerza (peso, tensión, roce, elástica) en el Sistema Internacional es el _________.
Una fuerza es una magnitud _________, lo que significa que tiene magnitud, dirección y sentido.
Sección 2: Tipos de Fuerzas y Cálculos
3. Ejercicios de Aplicación:
Fuerza de Peso: Un estudiante de 2do medio tiene una masa de 55 kg. ¿Cuál es su peso en la Tierra? (Considera g=9.8 m/s2).
Fuerza de Roce: Si un libro se desliza sobre una mesa, ¿la fuerza de roce que actúa sobre él es estática o dinámica? ¿Cómo se opone esta fuerza al movimiento?
Sección 3: Diagrama de Cuerpo Libre (DCL)
4. Representación Gráfica:
Dibuja un Diagrama de Cuerpo Libre (DCL) para cada una de las siguientes situaciones, identificando todas las fuerzas que actúan sobre el objeto.
Situación A: Un libro en reposo sobre una mesa horizontal.
Situación B: Un auto que avanza a velocidad constante por una carretera.
Sección 4: Las Leyes de Newton
5. Completa la Tabla:
Completa la siguiente tabla con la ley de Newton que corresponda a la descripción.
6. Historia y Análisis
Lee la siguiente historia y luego responde a las preguntas.
El Patinaje en el Parque
Pablo se puso sus patines y se paró sobre el asfalto. Se quedó quieto un momento, notando que, sin hacer nada, no se movía. Su amigo Pedro, que venía desde atrás, lo empujó con una fuerza de 30 N para que se impulsara. Pablo, que tiene una masa de 60 kg, comenzó a acelerar. Al poco tiempo, vio que en el camino había una pequeña piedra y, al pisarla, sus patines la empujaron hacia atrás, mientras que la piedra lo hizo frenar levemente.
¿Qué ley de Newton se observa al inicio, cuando Pablo está en reposo?
Usando la Segunda Ley de Newton, ¿cuál fue la aceleración de Pablo cuando Lucas lo empujó? (debes calcularla)
¿Qué ley de Newton se explica en la interacción de los patines con la piedra?
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