Ejercicios: Fuerzas, movimiento y gravitación

Escribe la fórmula que relaciona la velocidad con el espacio recorrido y el tiempo empleado en un movimiento con velocidad constante. Indica qué representa cada letra y en qué unidades del Sistema Internacional se expresa la velocidad.

Un bus de la Ecovía recorre $12$ km en $0{,}5$ h con velocidad constante. Calcula su velocidad en km/h.

Explica qué diferencia hay entre fuerzas equilibradas y fuerzas no equilibradas. Da un ejemplo cotidiano de cada caso, como un libro sobre una mesa o un balón de fútbol que patea Andrés.

Mateo viaja en carro de Ambato a Riobamba. Recorre $60$ km en $1{,}5$ h. Calcula su velocidad media en km/h y exprésala también en m/s. Indica cuánto tiempo tardaría en recorrer $100$ km si mantuviera esa misma velocidad.

Sobre una caja actúan dos fuerzas horizontales: Emily la empuja hacia la derecha con $50$ N y Kevin la empuja hacia la izquierda con $20$ N. Calcula la fuerza neta, indica hacia dónde se mueve la caja y explica si las fuerzas son equilibradas. Luego indica qué fuerza debería aplicar Kevin para que la caja quede en equilibrio.

Según la ley de la gravitación universal, la fuerza de atracción entre dos cuerpos depende de sus masas y de la distancia que los separa. Explica qué ocurre con esa fuerza en cada caso: (a) si se duplica la masa de uno de los cuerpos; (b) si se duplica la distancia entre ellos. Relaciona tu respuesta con la expresión $F = G\dfrac{m_1 m_2}{d^2}$.

Ariana dice que, como el Sol es mucho más masivo que la Tierra, el Sol atrae a la Tierra con una fuerza mucho mayor que la que la Tierra ejerce sobre el Sol. Analiza su afirmación usando la ley de la gravitación universal y la tercera ley de Newton. Explica además por qué, aun así, es la Tierra la que gira alrededor del Sol y no al revés.

Un satélite artificial recorre una órbita casi circular alrededor de la Tierra con velocidad de módulo constante de $7{,}5$ km/s. Calcula la distancia que recorre en $10$ minutos y expresa el resultado en km. Luego analiza: aunque el módulo de la velocidad no cambia, ¿las fuerzas sobre el satélite son equilibradas o no equilibradas? Argumenta tu respuesta indicando qué fuerza actúa sobre él y cómo se relaciona con el tipo de trayectoria.