Volver a la portadaFísica y Química · 3º ESO · Cambiar asignaturaEmpezar gratis
Apuntes

Ejercicios: Segunda ley: fuerza y aceleración

Practica★☆☆
Un coche teledirigido tiene una masa de $2\ \text{kg}$. ¿Qué fuerza neta hace falta para que acelere a $3\ \text{m/s}^2$? Aplica $F = m \cdot a$.

Un coche teledirigido tiene una masa de $2\ \text{kg}$. ¿Qué fuerza neta hace falta para que acelere a $3\ \text{m/s}^2$? Aplica $F = m \cdot a$.

Resolver
Practica★☆☆
Una mochila tiene una masa de $4\ \text{kg}$. Calcula su peso en la Tierra usando $P = m \cdot g$ con $g \approx 10\ \text{m/s}^2$ para que salga un número redondo.

Una mochila tiene una masa de $4\ \text{kg}$. Calcula su peso en la Tierra usando $P = m \cdot g$ con $g \approx 10\ \text{m/s}^2$ para que salga un número redondo.

Resolver
Practica★☆☆
Empujas con la misma fuerza un carrito de la compra vacío y otro lleno hasta arriba, como se muestra en la figura. ¿Cuál de los dos acelera más? Explícalo con la segunda…

Empujas con la misma fuerza un carrito de la compra vacío y otro lleno hasta arriba, como se muestra en la figura.

vacío lleno F F a = ? a = ?

¿Cuál de los dos acelera más? Explícalo con la segunda ley de Newton, sin hacer cálculos.

Resolver
Practica★☆☆
El newton es la unidad de fuerza del Sistema Internacional: $1\ \text{N}$ es la fuerza que hay que aplicar a una masa de $1\ \text{kg}$ para que acelere a…

El newton es la unidad de fuerza del Sistema Internacional: $1\ \text{N}$ es la fuerza que hay que aplicar a una masa de $1\ \text{kg}$ para que acelere a $1\ \text{m/s}^2$. A partir de esta definición, calcula:

  1. a) Cuántos newtons hacen falta para que una masa de $1\ \text{kg}$ acelere a $3\ \text{m/s}^2$.
  2. b) Cuántos newtons hacen falta para que una masa de $3\ \text{kg}$ acelere a $1\ \text{m/s}^2$.
Resolver
Practica★☆☆
Un repartidor empuja un paquete de $5\ \text{kg}$ por un suelo liso con una fuerza neta de $20\ \text{N}$. ¿Qué aceleración adquiere el paquete? Despeja primero $a$ de…

Un repartidor empuja un paquete de $5\ \text{kg}$ por un suelo liso con una fuerza neta de $20\ \text{N}$. ¿Qué aceleración adquiere el paquete? Despeja primero $a$ de la expresión $F = m \cdot a$ y calcula después.

Resolver
Practica★☆☆
Un patinete eléctrico con su conductor acelera a $3\ \text{m/s}^2$ cuando el motor ejerce una fuerza neta de $150\ \text{N}$. ¿Cuál es la masa del conjunto? Despeja…

Un patinete eléctrico con su conductor acelera a $3\ \text{m/s}^2$ cuando el motor ejerce una fuerza neta de $150\ \text{N}$. ¿Cuál es la masa del conjunto? Despeja primero $m$ de $F = m \cdot a$.

Resolver
Practica★☆☆
Una sandía tiene una masa de $2\ \text{kg}$. Calcula su peso en la Tierra tomando el valor exacto $g = 9,8\ \text{m/s}^2$.

Una sandía tiene una masa de $2\ \text{kg}$. Calcula su peso en la Tierra tomando el valor exacto $g = 9,8\ \text{m/s}^2$.

Resolver
Practica★☆☆
Sobre el mismo cuerpo aplicamos primero una fuerza de $10\ \text{N}$ y después una de $20\ \text{N}$. Si con la primera fuerza acelera a $2\ \text{m/s}^2$, ¿con qué…

Sobre el mismo cuerpo aplicamos primero una fuerza de $10\ \text{N}$ y después una de $20\ \text{N}$. Si con la primera fuerza acelera a $2\ \text{m/s}^2$, ¿con qué aceleración se moverá con la segunda? Explica qué relación hay entre la fuerza y la aceleración cuando la masa no cambia.

Resolver
Practica★★☆
Arrastras una caja de $6\ \text{kg}$ por el suelo empujando con $40\ \text{N}$, mientras el rozamiento tira de ella hacia atrás con $10\ \text{N}$, como se muestra en la…

Arrastras una caja de $6\ \text{kg}$ por el suelo empujando con $40\ \text{N}$, mientras el rozamiento tira de ella hacia atrás con $10\ \text{N}$, como se muestra en la figura.

6 kg 40 N 10 N F neta = ?
  1. a) ¿Cuál es la fuerza neta sobre la caja?
  2. b) Calcula su aceleración.
Resolver
Practica★★☆
Calcula el peso de una persona de $50\ \text{kg}$: a) Tomando $g \approx 10\ \text{m/s}^2$. b) Tomando el valor más exacto $g = 9,8\ \text{m/s}^2$. c) ¿Cuál es la…

Calcula el peso de una persona de $50\ \text{kg}$:

  1. a) Tomando $g \approx 10\ \text{m/s}^2$.
  2. b) Tomando el valor más exacto $g = 9,8\ \text{m/s}^2$.
  3. c) ¿Cuál es la diferencia, en newtons, entre los dos resultados?
Resolver
Practica★★☆
Una pelota de tenis tiene una masa de $200\ \text{g}$. a) Expresa su masa en $\text{kg}$. b) Calcula la aceleración que le produce un golpe con una fuerza neta de…

Una pelota de tenis tiene una masa de $200\ \text{g}$.

  1. a) Expresa su masa en $\text{kg}$.
  2. b) Calcula la aceleración que le produce un golpe con una fuerza neta de $10\ \text{N}$.
Resolver
Practica★★☆
La misma fuerza de $12\ \text{N}$ empuja, por separado, una silla de $2\ \text{kg}$ y una mesa de $6\ \text{kg}$ sobre un suelo liso. a) Calcula la aceleración de cada…

La misma fuerza de $12\ \text{N}$ empuja, por separado, una silla de $2\ \text{kg}$ y una mesa de $6\ \text{kg}$ sobre un suelo liso.

  1. a) Calcula la aceleración de cada mueble.
  2. b) ¿Cuántas veces más acelera la silla que la mesa? Relaciónalo con la relación entre sus masas.
Resolver
Practica★★☆
Un coche de $1000\ \text{kg}$ pasa de $0$ a $20\ \text{m/s}$ en $5\ \text{s}$. a) Calcula su aceleración (cambio de velocidad dividido entre el tiempo). b) Calcula la…

Un coche de $1000\ \text{kg}$ pasa de $0$ a $20\ \text{m/s}$ en $5\ \text{s}$.

  1. a) Calcula su aceleración (cambio de velocidad dividido entre el tiempo).
  2. b) Calcula la fuerza neta que lo ha empujado.
Resolver
Practica★★☆
Una pesa de gimnasio pesa $49\ \text{N}$ (toma $g = 9,8\ \text{m/s}^2$). a) ¿Cuál es su masa? b) Si la apoyas en un suelo sin rozamiento y la empujas horizontalmente con…

Una pesa de gimnasio pesa $49\ \text{N}$ (toma $g = 9,8\ \text{m/s}^2$).

  1. a) ¿Cuál es su masa?
  2. b) Si la apoyas en un suelo sin rozamiento y la empujas horizontalmente con $10\ \text{N}$, ¿qué aceleración consigues?
Resolver
Practica★★☆
Un ciclista con su bicicleta suman $80\ \text{kg}$ y frenan pasando de $10\ \text{m/s}$ a $0$ en $4\ \text{s}$. a) Calcula la aceleración de la frenada (saldrá negativa,…

Un ciclista con su bicicleta suman $80\ \text{kg}$ y frenan pasando de $10\ \text{m/s}$ a $0$ en $4\ \text{s}$.

  1. a) Calcula la aceleración de la frenada (saldrá negativa, porque frenan).
  2. b) ¿Qué fuerza neta han tenido que conseguir los frenos?
Resolver
Practica★★☆
Un perro tira de un trineo de $25\ \text{kg}$ sobre la nieve con una fuerza neta de $50\ \text{N}$. a) ¿Qué aceleración consigue? b) Si después se suben dos niños y la…

Un perro tira de un trineo de $25\ \text{kg}$ sobre la nieve con una fuerza neta de $50\ \text{N}$.

  1. a) ¿Qué aceleración consigue?
  2. b) Si después se suben dos niños y la masa total pasa a ser de $100\ \text{kg}$, ¿qué aceleración consigue con la misma fuerza? Compara los dos resultados.
Resolver
Practica★★★
Un coche de $1200\ \text{kg}$ acelera de $0$ a $30\ \text{m/s}$ en $6\ \text{s}$. Su motor puede ejercer una fuerza de $7000\ \text{N}$, como se muestra en la figura. a)…

Un coche de $1200\ \text{kg}$ acelera de $0$ a $30\ \text{m/s}$ en $6\ \text{s}$. Su motor puede ejercer una fuerza de $7000\ \text{N}$, como se muestra en la figura.

1200 kg motor: 7000 N rozamiento = ?
  1. a) Calcula la aceleración del coche.
  2. b) Calcula la fuerza neta necesaria para conseguir esa aceleración.
  3. c) La diferencia entre la fuerza del motor y la fuerza neta es el rozamiento total (aire y ruedas): ¿cuánto vale?
Resolver
Practica★★★
Una grúa levanta un contenedor de $200\ \text{kg}$, como se muestra en la figura. Toma $g \approx 10\ \text{m/s}^2$. a) Calcula el peso del contenedor. b) Si sube a…

Una grúa levanta un contenedor de $200\ \text{kg}$, como se muestra en la figura. Toma $g \approx 10\ \text{m/s}^2$.

200 kg T = ? P = ?
  1. a) Calcula el peso del contenedor.
  2. b) Si sube a velocidad constante, ¿con qué fuerza tira el cable? Justifícalo con la primera ley.
  3. c) Si la grúa quisiera que el contenedor acelerase hacia arriba, ¿tendría que tirar con más, con menos o con la misma fuerza? Explícalo con la segunda ley.
Resolver
Practica★★★
Un armario de $30\ \text{kg}$ está apoyado en el suelo. Empujas horizontalmente con $100\ \text{N}$ y no se mueve. La figura muestra las fuerzas sobre el armario en esta…

Un armario de $30\ \text{kg}$ está apoyado en el suelo. Empujas horizontalmente con $100\ \text{N}$ y no se mueve. La figura muestra las fuerzas sobre el armario en esta situación y en la del apartado b.

30 kg 100 N rozamiento = ? no se mueve 30 kg 150 N 120 N a = ?
  1. a) Si no se mueve, ¿cuánto vale la fuerza neta sobre él? ¿Qué fuerza hace entonces el rozamiento?
  2. b) Ahora empujas con $150\ \text{N}$ y el armario empieza a deslizar; en movimiento, el rozamiento vale $120\ \text{N}$. Calcula la aceleración con la que arranca.
  3. c) Explica por qué al principio no se movía aunque empujabas.
Resolver
Practica★★★
Un balón de fútbol tiene una masa de $400\ \text{g}$. a) Expresa su masa en $\text{kg}$. b) Durante un chut, la bota ejerce una fuerza media de $80\ \text{N}$ sobre el…

Un balón de fútbol tiene una masa de $400\ \text{g}$.

  1. a) Expresa su masa en $\text{kg}$.
  2. b) Durante un chut, la bota ejerce una fuerza media de $80\ \text{N}$ sobre el balón. Calcula la aceleración que recibe mientras dura el contacto.
  3. c) Te habrá salido una aceleración enorme: explica por qué el balón no sale disparado a velocidad infinita, pensando en cuánto tiempo dura ese contacto.
Resolver
Practica★★★
En el laboratorio empujas un carrito con fuerzas distintas y mides las aceleraciones: con $2\ \text{N}$ acelera a $1\ \text{m/s}^2$; con $4\ \text{N}$, a…

En el laboratorio empujas un carrito con fuerzas distintas y mides las aceleraciones: con $2\ \text{N}$ acelera a $1\ \text{m/s}^2$; con $4\ \text{N}$, a $2\ \text{m/s}^2$, y con $6\ \text{N}$, a $3\ \text{m/s}^2$. Observa la gráfica con las medidas:

a (m/s²) F (N) 2 4 6 8 10 1 2 3 4 a = ?
  1. a) Deduce la masa del carrito a partir de cualquiera de los datos.
  2. b) Predice la aceleración si lo empujaras con $10\ \text{N}$.
  3. c) Describe con tus palabras la relación que hay entre la fuerza y la aceleración cuando la masa no cambia.
Resolver
Practica★★★
Sobre un lago helado, sin rozamiento apreciable, empujas con la misma fuerza de $60\ \text{N}$, como se muestra en la figura, dos bloques de hielo, uno de…

Sobre un lago helado, sin rozamiento apreciable, empujas con la misma fuerza de $60\ \text{N}$, como se muestra en la figura, dos bloques de hielo, uno de $10\ \text{kg}$ y otro de $30\ \text{kg}$, durante $2\ \text{s}$ cada uno. Ambos parten del reposo.

lago helado: sin rozamiento 10 kg 60 N v = ? 30 kg 60 N v = ?
  1. a) Calcula la aceleración de cada bloque.
  2. b) Calcula la velocidad que alcanza cada uno al cabo de esos $2\ \text{s}$.
  3. c) Explica por qué el bloque ligero acaba yendo más rápido aunque la fuerza haya sido la misma.
Resolver
Practica★★★
Un cohete de juguete de $0,5\ \text{kg}$ despega verticalmente y su motor empuja hacia arriba con $10\ \text{N}$, como se muestra en la figura. Toma…

Un cohete de juguete de $0,5\ \text{kg}$ despega verticalmente y su motor empuja hacia arriba con $10\ \text{N}$, como se muestra en la figura. Toma $g \approx 10\ \text{m/s}^2$.

0,5 kg motor: 10 N peso = ?
  1. a) Calcula el peso del cohete.
  2. b) Calcula la fuerza neta hacia arriba que actúa sobre él.
  3. c) Calcula la aceleración con la que despega.
Resolver
Practica★★★
Un camión cargado de $8000\ \text{kg}$ y un coche de $1000\ \text{kg}$ circulan a la misma velocidad. Los dos disponen de la misma fuerza máxima de frenado:…

Un camión cargado de $8000\ \text{kg}$ y un coche de $1000\ \text{kg}$ circulan a la misma velocidad. Los dos disponen de la misma fuerza máxima de frenado: $4000\ \text{N}$.

  1. a) Calcula la desaceleración máxima de cada vehículo.
  2. b) Si el coche tarda $5\ \text{s}$ en pararse frenando al máximo, ¿cuánto tardará el camión en pararse desde la misma velocidad? (Calcula primero la velocidad que llevaban.)
  3. c) Saca una conclusión sobre por qué los camiones necesitan mucha más distancia para frenar.
Resolver