Aplicacions quotidianes: pes, normal, fregament i seguretat viària

Un llum està quiet sobre la tauleta de nit i no cau a terra, com es mostra a la figura.

La Terra estira d'ell cap avall amb el seu pes: quina altra força actua sobre el llum, qui l'exerceix i en quina direcció i sentit?

Sostens a la mà oberta, sense que es mogui, una bossa amb $2\ \text{kg}$ de taronges, com es mostra a la figura. Pren $g \approx 10\ \text{m/s}^2$.

1. a) Quant pesa la bossa?
2. b) Amb quina força empeny la teva mà cap amunt? Justifica-ho pensant que la bossa no accelera.

Una rentadora de $60\ \text{kg}$ està quieta sobre el terra de la cuina. Pren $g \approx 10\ \text{m/s}^2$.

1. a) Calcula el seu pes.
2. b) Quant val la força normal que el terra exerceix sobre ella? Justifica-ho.
3. c) Pes i normal són forces iguals i de sentit contrari, però NO formen un parell acció-reacció: explica per què (pista: fixa't sobre quin cos actua cadascuna).

Anomena dues situacions quotidianes en què el fregament ens ajuda (sense ell no podríem fer alguna cosa) i explica cadascuna breument.

Explica per què és tan fàcil relliscar en caminar sobre una vorera gelada. Què hi té a veure el fregament? Per què es tira sal o sorra sobre el gel?

Per arrossegar el sofà pel menjador cal empènyer fort al principi, però un cop es mou llisca amb menys esforç.

1. a) Explica quina diferència hi ha entre el fregament en repòs i el fregament en moviment.
2. b) Què passaria amb la força necessària si abans traguessis els coixins i buidessis els calaixos? Raona la resposta.

Els pneumàtics dels cotxes porten un dibuix a la banda de rodament i cal canviar-los quan estan «llisos». Explica per a què serveix aquest dibuix i quin perill té circular amb rodes llises, sobretot amb la calçada mullada.

Ordena aquestes situacions de menor a major distància de frenada i justifica l'ordre pensant en la velocitat i en el fregament disponible:

1. a) Un cotxe a $50\ \text{km/h}$ amb la calçada seca.
2. b) El mateix cotxe a $50\ \text{km/h}$ amb la calçada mullada.
3. c) El mateix cotxe a $100\ \text{km/h}$ amb la calçada seca.

Dos cotxes idèntics (mateixa massa) circulen un a $50\ \text{km/h}$ i l'altre a $100\ \text{km/h}$, i tots dos frenen alhora amb la mateixa força de frenada.

1. a) Utilitzant la segona llei, explica per què tots dos desacceleren per igual.
2. b) Raona quin dels dos necessitarà més temps per aturar-se i, per tant, més metres.
3. c) Amb aquesta idea, explica per què a la ciutat el límit és de $30\ \text{km/h}$ o de $50\ \text{km/h}$ i no de $120\ \text{km/h}$.

Explica per a què serveix el casc de la bicicleta pensant en el que li passaria al teu cap en una caiguda, amb casc i sense. Quin avantatge té que el cop duri una mica més?

En un xoc, el cap del conductor tendeix a continuar movent-se cap endavant (primera llei). L'airbag s'infla en una fracció de segon per frenar-lo.

1. a) Per què és menys perjudicial frenar el cap amb l'airbag que contra el volant?
2. b) Relaciona la teva resposta amb la segona llei: què li passa a la força si la frenada es reparteix en més temps?

Analitza un xoc frontal a $50\ \text{km/h}$ amb les lleis de Newton:

1. a) Explica, amb la primera llei, què fa el cos d'un passatger sense cinturó en el moment de l'impacte.
2. b) Explica quines dues coses fa el cinturó per protegir-lo: subjectar-lo i repartir la força per zones resistents del cos.
3. c) L'airbag allarga el temps que dura la frenada del cap: utilitzant la segona llei, raona per què això redueix la força que pateix el cap.