Ejercicios: Tercera ley de Newton: pares de fuerzas de acción y reacción

Emma empuja una pared con la mano. Enuncia la tercera ley de Newton con tus propias palabras y nombra la fuerza de reacción que acompaña al empuje de Emma sobre la pared.

Un jugador de fútbol (soccer) patea una pelota con una fuerza de $20\ \text{N}$ hacia la derecha. ¿Cuál es el tamaño y la dirección de la fuerza que la pelota ejerce sobre el pie del jugador? ¿Estas dos fuerzas actúan sobre el mismo objeto o sobre objetos diferentes?

Sobre una caja en una mesa actúan dos fuerzas horizontales: $15\ \text{N}$ hacia la derecha y $15\ \text{N}$ hacia la izquierda. ¿Las fuerzas están balanceadas o no balanceadas? ¿Cuál es la fuerza neta sobre la caja?

Jayden está parado sobre una patineta y empuja una pared. Rueda hacia atrás, alejándose de la pared. Identifica el par de acción y reacción en esta interacción. Luego explica por qué Jayden se mueve pero la pared no parece moverse.

Tres fuerzas horizontales actúan sobre una caja que se arrastra por el piso: un jalón de $50\ \text{N}$ hacia la derecha, una fuerza de fricción de $12\ \text{N}$ hacia la izquierda y un empuje de $8\ \text{N}$ hacia la izquierda de una segunda persona. Calcula la fuerza neta sobre la caja, indica su dirección y di si las fuerzas están balanceadas o no balanceadas.

Un libro descansa sobre un escritorio. La gravedad jala el libro hacia abajo con $10\ \text{N}$ y el escritorio empuja el libro hacia arriba con $10\ \text{N}$. Un estudiante dice: «Estas fuerzas son un par de acción y reacción porque son iguales y opuestas». Decide si el estudiante tiene razón. Nombra la verdadera fuerza de reacción al empuje del escritorio sobre el libro.

Un cohete en el espacio expulsa gas caliente por su motor hacia atrás. No hay aire contra el cual el cohete pueda empujar. Usando la tercera ley de Newton, explica cómo el cohete aun así aumenta su rapidez. Identifica las dos fuerzas del par de acción y reacción y el objeto sobre el que actúa cada una. Luego explica por qué las dos fuerzas iguales no se cancelan.

Una mochila de $2\ \text{kg}$ cuelga en reposo de una balanza de resorte. Más tarde, Malik jala la mochila hacia arriba y esta acelera hacia arriba. (a) Con la mochila en reposo, enumera las fuerzas verticales sobre ella y decide si están balanceadas. (b) Mientras acelera hacia arriba, compara la fuerza hacia arriba de la balanza con la fuerza de gravedad hacia abajo y di si las fuerzas están balanceadas. (c) Nombra la fuerza de reacción al jalón de la balanza sobre la mochila.