Ficha: Leyes de Newton y diagramas de fuerzas

Este conjunto de fichas está diseñado para repasar las leyes de Newton y los diagramas de fuerzas, conceptos fundamentales en mecánica que son esenciales para el examen de la EBAU.

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Primera Ley de Newton

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Todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme a no ser que actúe sobre él una fuerza externa.

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Quiz(28 vragen)

Vraag 1 van 28

1. ¿Qué representa un diagrama de cuerpo libre?

Termen in deze set(28)

Leyes de Newton(12)

Primera Ley de Newton

Todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme a no ser que actúe sobre él una fuerza externa.

¿Qué describe la Segunda Ley de Newton?

La relación entre fuerza, masa y aceleración: F=mimesa\displaystyle F = m imes a. La fuerza neta es igual a la masa por la aceleración.

Tercera Ley de Newton

A toda acción hay una reacción igual y opuesta. Las fuerzas se presentan en pares.

¿Verdadero o falso? La masa afecta la aceleración.

Verdadero. A mayor masa, menor aceleración para una fuerza constante.

Fuerza neta

La suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto. Puede ser cero en equilibrio.

Ejemplo de la Segunda Ley de Newton

Si una fuerza de 10 N actúa sobre un objeto de 2 kg, la aceleración es: a=Fm=10N2kg=5m/s2\displaystyle a = \frac{F}{m} = \frac{10 N}{2 kg} = 5 m/s^2.

Inercia

Propiedad de los cuerpos de mantener su estado de reposo o movimiento. Depende de la masa.

¿Qué implica la Tercera Ley de Newton en un choque?

Las fuerzas que los cuerpos ejercen en el choque son iguales y opuestas, afectando sus movimientos.

¿Qué sucede con la aceleración si se duplica la fuerza?

La aceleración se duplica, siempre que la masa permanezca constante: F=mimesa\displaystyle F = m imes a.

Fuerza de fricción

Resistencia al movimiento entre dos superficies en contacto. Se opone al movimiento.

¿Verdadero o falso? La fuerza es siempre paralela al movimiento.

Falso. La fuerza puede tener componentes perpendiculares al movimiento, como la fuerza de fricción.

Equilibrio de fuerzas

Cuando la suma de fuerzas es cero, el objeto está en equilibrio: ∑F=0\displaystyle \sum F = 0.

Diagramas de Fuerzas(16)

¿Qué es un diagrama de cuerpo libre?

Es una representación gráfica que muestra todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo en un sistema.

Fuerza de gravedad

Fuerza cuyo valor se calcula como Fg=mimesg\displaystyle F_g = m imes g, donde gextes9.81extm/s2\displaystyle g ext{ es } 9.81 ext{ m/s}^2 en la Tierra.

¿Cuál es la condición de equilibrio?

La suma de las fuerzas y la suma de los momentos deben ser cero: ∀extfuerzas:extFextnet=0\displaystyle \forall ext{ fuerzas: } ext{F}_ ext{net} = 0.

¿Qué fuerzas se representan en un diagrama de cuerpo libre?

Fuerzas de contacto, fuerzas de fricción, fuerza normal, fuerza de gravedad, entre otras.

Ejemplo de fuerzas en equilibrio.

Un bloque en una mesa: Fn\displaystyle F_n (normal) = Fg\displaystyle F_g (gravedad).

¿Las fuerzas de acción y reacción son iguales?

Verdadero. Según la tercera ley de Newton, actúan sobre cuerpos diferentes.

Fuerza de fricción

Es la fuerza que se opone al movimiento, calculada como Ff=extμimesFn\displaystyle F_f = ext{μ} imes F_n, donde μ es el coeficiente de fricción.

¿Qué se entiende por fuerza normal?

Es la fuerza perpendicular que ejerce una superficie sobre un objeto en contacto con ella.

Dibuja un diagrama de cuerpo libre.

Representar un objeto y todas las fuerzas que actúan sobre él con direcciones y magnitudes.

Ejemplo de fuerzas en un plano inclinado.

Un objeto deslizándose: Fg\displaystyle F_g descompuesta en componentes paralela y perpendicular al plano.

Condición de equilibrio en 2D

Sumatoria de fuerzas en x y y deben ser cero: extΣFx=0,extΣFy=0\displaystyle ext{ΣF}_x = 0, ext{ΣF}_y = 0.

¿Las fuerzas están siempre en equilibrio?

Falso. Solo en situaciones estáticas o dinámicas con velocidad constante.

Fuerzas concurrentes

Son fuerzas que actúan sobre un mismo punto y pueden sumarse vectorialmente.

¿Qué es la resultante de fuerzas?

Es la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo.

Línea de acción de una fuerza

Es la línea a lo largo de la cual actúa una fuerza y determina su efecto en el movimiento.

¿Cómo se representa la fricción en un diagrama?

Con una flecha opuesta al movimiento o a la dirección de la fuerza aplicada.

Vragen in deze set(28)

1. ¿Qué representa un diagrama de cuerpo libre?

A.Las fuerzas que actúan sobre un cuerpo.
B.El movimiento de un cuerpo.
C.La energía cinética de un cuerpo.
D.La aceleración de un cuerpo.

2. ¿Cuál enuncia la Primera Ley de Newton?

A.Un cuerpo en reposo permanecerá en reposo a menos que una fuerza actúe sobre él.
B.La aceleración de un objeto es proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él.
C.A toda acción corresponde una reacción igual y opuesta.
D.La masa de un objeto siempre afecta su velocidad.

3. ¿Cómo se calcula la fuerza de gravedad sobre un objeto?

A.F_g = m × g
B.F_g = m + g
C.F_g = m ÷ g
D.F_g = m - g

4. ¿Qué relación describe la Segunda Ley de Newton?

A.La relación entre masa, peso y volumen.
B.La relación entre fuerza, masa y aceleración.
C.La relación entre velocidad, tiempo y distancia.
D.La relación entre energía, trabajo y potencia.

5. ¿Cuál es la condición necesaria para que un cuerpo esté en equilibrio?

A.La suma de todas las fuerzas debe ser cero.
B.La suma de todas las fuerzas debe ser igual a la masa del cuerpo.
C.La velocidad del cuerpo debe ser constante.
D.El cuerpo debe estar en movimiento.

6. ¿Qué significa que la fuerza neta sea cero?

A.El objeto está en movimiento constante.
B.El objeto está en reposo.
C.El objeto experimenta aceleración constante.
D.Ambas anteriores son correctas.

7. ¿Qué tipo de fuerzas se deben incluir en un diagrama de cuerpo libre?

A.Fuerzas de contacto y de fricción.
B.Solo fuerzas de fricción.
C.Solo fuerzas gravitacionales.
D.Ninguna fuerza.

8. Si un objeto tiene una masa de 5 kg y una fuerza neta de 15 N actúa sobre él, ¿cuál es su aceleración?

A.3 m/s²
B.15 m/s²
C.0.75 m/s²
D.5 m/s²

9. Un bloque en reposo sobre una mesa tiene fuerzas en equilibrio. ¿Cuál es la relación entre la fuerza normal y la fuerza de gravedad?

A.Fuerza normal igual a fuerza de gravedad.
B.Fuerza normal mayor que fuerza de gravedad.
C.Fuerza normal menor que fuerza de gravedad.
D.No hay relación.

10. ¿Cuál es un ejemplo de la Tercera Ley de Newton?

A.Un libro en una mesa ejerce fuerza hacia abajo y la mesa ejerce fuerza hacia arriba.
B.Un coche acelera al pisar el acelerador.
C.Un atleta corre más rápido al aumentar su masa.
D.Un objeto cae libremente bajo la influencia de la gravedad.

11. ¿Las fuerzas de acción y reacción son iguales en magnitud y opuestas en dirección?

A.Verdadero.
B.Falso.
C.Solo si actúan sobre el mismo objeto.
D.Solo si son fuerzas de contacto.

12. ¿Qué sucede con la aceleración si se incrementa la masa mientras la fuerza permanece constante?

A.La aceleración aumenta.
B.La aceleración disminuye.
C.La aceleración permanece constante.
D.No hay suficiente información.

13. ¿Cuál es la fórmula para calcular la fuerza de fricción?

A.F_f = μ × F_n
B.F_f = μ ÷ F_n
C.F_f = μ + F_n
D.F_f = μ - F_n

14. ¿Qué describe la inercia?

A.La capacidad de un objeto para cambiar de velocidad.
B.La resistencia de un objeto a cambiar su estado de movimiento.
C.La aceleración producida por una fuerza.
D.La cantidad de masa de un objeto.

15. ¿Qué es la fuerza normal?

A.Es la fuerza perpendicular que ejerce una superficie sobre un objeto.
B.Es la fuerza que actúa en dirección horizontal.
C.Es la fuerza de fricción que se opone al movimiento.
D.Es la fuerza que actúa paralela a un plano inclinado.

16. En un choque, ¿qué ocurre según la Tercera Ley de Newton?

A.Las fuerzas en el choque son desiguales.
B.Las fuerzas son iguales y opuestas.
C.La energía se conserva.
D.La masa de los objetos siempre cambia.

17. En un diagrama de cuerpo libre, ¿cómo se representa la dirección de la fricción?

A.Con una flecha opuesta al movimiento.
B.Con una flecha en la dirección del movimiento.
C.Con una línea punteada.
D.Con un círculo.

18. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?

A.La fuerza puede tener componentes perpendiculares al movimiento.
B.La fricción se opone al movimiento.
C.La fuerza neta siempre es mayor que cero.
D.La masa afecta a la aceleración.

19. Un objeto deslizándose por un plano inclinado tiene fuerzas actuando sobre él. ¿Cómo se descompone la fuerza de gravedad?

A.En componentes paralela y perpendicular al plano.
B.En componentes vertical y horizontal.
C.En componentes hacia arriba y hacia abajo.
D.No se descompone.

20. Si se duplica la fuerza que actúa sobre un objeto, ¿qué sucede con la aceleración?

A.Aumenta al doble.
B.Disminuye a la mitad.
C.Permanece constante.
D.No se puede determinar.

21. ¿Cuál es la condición de equilibrio en dos dimensiones?

A.ΣF_x = 0 y ΣF_y = 0.
B.Solo ΣF_x = 0.
C.Solo ΣF_y = 0.
D.ΣF debe ser mayor que cero.

22. ¿Qué representa la fuerza de fricción?

A.La fuerza que impulsa el movimiento.
B.La resistencia al movimiento entre superficies en contacto.
C.La aceleración máxima de un objeto.
D.La fuerza gravitatoria sobre un objeto.

23. ¿Es cierto que las fuerzas siempre están en equilibrio?

A.Falso.
B.Verdadero.
C.Solo en cuerpos estáticos.
D.Solo en cuerpos en movimiento.

24. ¿Qué condición implica el equilibrio de fuerzas?

A.La suma de todas las fuerzas es mayor que cero.
B.La suma de todas las fuerzas es cero.
C.Un cuerpo está en movimiento constante.
D.Un cuerpo está en reposo.

25. ¿Qué son las fuerzas concurrentes?

A.Fuerzas que actúan sobre el mismo punto.
B.Fuerzas que actúan sobre diferentes objetos.
C.Fuerzas que son nulas.
D.Fuerzas que se cancelan.

26. ¿Qué se entiende por la resultante de fuerzas?

A.La suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo.
B.La fuerza más grande que actúa sobre un cuerpo.
C.La fuerza que equivale a cero.
D.El promedio de las fuerzas.

27. ¿Qué se entiende por línea de acción de una fuerza?

A.La línea a lo largo de la cual actúa una fuerza.
B.La dirección del movimiento de un cuerpo.
C.La trayectoria de un objeto.
D.El punto de aplicación de la fuerza.

28. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre un diagrama de cuerpo libre es correcta?

A.Representa todas las fuerzas que actúan sobre un objeto en un sistema.
B.Muestra únicamente la fuerza de gravedad.
C.Solo incluye fuerzas de contacto y no de acción a distancia.
D.No es necesario para resolver problemas de movimiento.

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