Solución: Análisis de la fuerza de fricción estática y dinámica 33 pts
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| Actividad de Aprendizaje Activo Leyes de Newton y fricción Física 1 Nombres:__________________________Matriculas:_______________Caliificación:_______ Problema sistema de cuerdas 25 pts Un comerciante decide colgar su anuncio de 800 N de peso a través de una serie de cuerdas, Una cuerda ubicada de forma vertical sujetando el anuncio y atada a un nudo. Dos cuerdas atadas al nudo con direcciones 180° respecto al eje x+, y la segunda cuerda con dirección 60° respecto al eje x+. Se desea saber si el arreglo que ha propuesto no excede la tensión máxima sobre cada cuerda que es de Tmax= 500 N y evitar con ello una falla de su anuncio. Como consultor en estructuras, se le ha pedido revisar e indicar al comerciante cuál es la condición de su propuesta de anuncia es o no segura. 1,. Realiza el modelo en Interactive Physics Anota tus resultados: T1:______T2:_____, T3:______ Resuelve analíticamente utilizando las leyes de Newton este problema Solución: Análisis de la fuerza de fricción estática y dinámica 33 pts Analicemos a través de la simulación de fuerza y movimiento la fuerza de fricción. http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-and-motion  Selecciona las siguientes opciones para el simulador: Pestaña: Introducción. - Mostrar diagrama de cuerpo libre - Selecciona la opción de fricción - Mostrar vectores de fuerza y vector resultante - Muros de ladrillo - Posición en x=-6 - Selecciona la caja pequeña con masa de 100 kg y coeficientes de fricción estático de 0.5 y dinámico de 0.3. 1.- Aplica una fuerza a la derecha de forma gradual y observa el diagrama de cuerpo libre de las fuerzas que actúan sobre el objeto 2.- Coloca en el recuadro de fuerza aplicada la siguiente secuencia de fuerzas y completa la tabla:
1.-De la simulación y tu tabla, concluye: Mientras el objeto se encontraba en reposo, y se aplicaba la fuerza de empuje, ¿la fuerza de fricción cómo era? 2.- De tu tabla generada, ¿qué magnitud tiene la fuerza de fricción respecto a la fuerza de empuje, mientras la caja no se movió? 3.- En la etapa que el objeto ya se encuentra en movimiento, ¿cómo es la fuerza de fricción, cambia conforme la fuerza de empuje aumenta o permanece con una magnitud constante? 4.- Explica ¿qué es una fuerza de fricción? 2.- Aplicaciones de las leyes de Newton 33 pts Analicemos el equilibrio traslacional de objetos que podemos considerar como partículas y que las fuerzas podemos suponer, con margen de error moderado, que las fuerzas se encuentran ubicadas en su centro de masa. Ejemplo resuelto equilibrio traslacional sobre un perro en reposo Greñas es el perro de José Luis y decidió dormir la siesta a la entrada de la casa. José Luis necesita moverlo para poder abrir la puerta y salir de la casa, pero Greñas está profundamente dormido. Para esta situación determina qué fuerza mínima logrará romper el estado de reposo del perro Greñas que se encuentra durmiendo sobre el suelo. El Greñas tiene una masa m=25.0 kg y se encuentra acostado sobre una superficie rugosa con coeficiente de fricción estático de 0.5. 1.- Modela esta situación usando el simulador http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-and-motion Anota los resultados obtenidos del simulador: Fmin=_______ N 2.- Realiza en análisis del caso utilizando las leyes de Newton y el modelo de fricción. Solución:Datos Ecuaciones Movimiento de un refrigerador en un plano inclinado 33 pts Un almacenista está subiendo archivero sobre una rampa inclinada a 30° sobre la horizontal. Decide detenerse sobre la rampa a descansar para tomar aliento. Determine la fuerza que debe aplicar para lograr que el archivero- de masa 50 kg- permanezca sin movimiento y no se deslice pendiente abajo sobre la rampa, que cuenta con un coeficiente de fricción estática de 0.5 y dinámica de 0.2. 1.- Utiliza el simulador de PHET para generar este escenario http://phet.colorado.edu/en/simulation/ramp-forces-and-motion Anota tus resultados: Fuerza:_________ 2.- Desarrolla de forma analítica tus desarrollos Solución: |
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