Grupo: Título del recurso
Priorización 2023-2025: Aprendizajes Basales
CN2M OA 10
Explicar, por medio de investigaciones experimentales, los efectos que tiene una fuerza neta sobre un objeto, utilizando las leyes de Newton y el diagrama de cuerpo libre.
Clasificaciones
Textos Escolares oficiales 2023

Física 1° y 2° Medio, Ediciones Malva, Guía didáctica del docente Tomo 3

Física 1º y 2° Medio, Ediciones Malva, Guía didáctica del docente Tomo 4
Actividades de apoyo pedagógico
Material didáctico
Indicadores
Indicadores unidad 2
- Identifican una fuerza como la interacción entre dos cuerpos y su carácter vectorial, entre otras características.
- Realizan investigaciones experimentales para obtener evidencias de la presencia de fuerzas como peso, roce y normal, que actúan sobre un cuerpo, en situaciones cotidianas, describiéndolas cualitativa y cuantitativamente.
- Aplican las leyes de Newton en diversas situaciones cotidianas, como cuando un vehículo frena, acelera o cambia de dirección su movimiento, entre otras.
- Encuentran, con un diagrama de cuerpo libre, la fuerza neta o resultante sobre un objeto en el que actúa más de una fuerza.
- Analizan el efecto que provoca la fuerza neta o resultante en el movimiento de un objeto.
- Aplican la ley de Hooke en diversas investigaciones experimentales y no experimentales donde se utilizan resortes u otros materiales elásticos.
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Preguntas
Aceleración
Enunciado
Sobre una piedra de 0,5 kg de masa actúan dos únicas fuerzas de módulo 3N y 4N respectivamente, perpendiculares entre sí. Entonces, el módulo de la aceleración que experimenta la piedra, en m/s2 es:
Alternativas
A) 14
B) 2
C) 10
D) 27
Respuesta
Alternativa C
Fuerza de Contacto
Enunciado
Dos bloques de masas m1=20 kg y m2=10 kg se encuentran sobre una superficie horizontal sin roce. Si el bloque de masa m1 se encuentra sometido a la acción de una fuerza F de módulo 30 N, el módulo de la fuerza de contacto entre los dos bloques es:

Alternativas
A) 30 N
B) 20 N
C) 16 N
D) 10 N
Respuesta
Alternativa D
Fuerza Horizontal
Enunciado
Una caja de 20 kg descansa sobre una superficie horizontal. Si el coeficiente de roce estático es 0,4 y el coeficiente de roce cinético es 0,2. ¿Cuál es el valor de la fuerza horizontal que se debe aplicar sobre la caja para lograr que se mueva con una aceleración de magnitud 0,5 m/s2?
Alternativas
A) 40 N
B) 90 N
C) 80 N
D) 50 N
Respuesta
Alternativa D
Fuerza Neta y Fuerza de Roce
Enunciado
Un cuerpo de 6 kg de masa se mueve sobre una superficie rugosa con una aceleración constante de magnitud de 2 m/s2, producto de la aplicación de una fuerza de magnitud de 30 N, que actúa en la misma dirección y sentido de movimiento. ¿Cuál es el valor de la fuerza neta y la fuerza de roce, respectivamente, que actúan sobre el cuerpo?
Alternativas
A) 12 N y 30 N
B) 12 N y 18 N
C) 18 N y 12 N
D) 30 N y 12 N
Respuesta
Alternativa B
Magnitud de la fuerza de gravedad
Enunciado
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta en relación a la magnitud de la fuerza de gravedad entre dos cuerpos?
Alternativas
A) Es directamente proporcional a las masas de los cuerpos.
B) Es inversamente proporcional al peso de los cuerpos.
C) Es directamente proporcional a la distancia entre los cuerpos.
D) Es inversamente proporcional al cuadrado de la masa de los cuerpos.
Respuesta
Alternativa A
Magnitud de la fuerza de roce
Enunciado
Un cuerpo de masa M permanece en reposo sobre una superficie horizontal, unido a otro cuerpo de masa m mediante un hilo liviano. Entonces, la magnitud de la fuerza de roce sobre el cuerpo de masa M es:
Alternativas
A) mg
B) (M+m)g
C) (M-m)g
D) Mg
Respuesta
Alternativa A
Tipos de fuerzas
Enunciado
En el planeta XYX donde no existe atmósfera se dejan caer una pluma y una gran piedra. Si comparamos cuál de los dos llega primero al suelo es correcto que:
Alternativas
A) la piedra llega primero al suelo.
B) ambos cuerpos llegan al mismo tiempo al suelo.
C) no lo podemos saber ya que se desconoce la aceleración de gravedad del planeta.
D) los cuerpos quedan en reposo porque casi no hay gravedad.
Respuesta
B
El hecho de que no haya atmósfera significa que no hay aire y por lo tanto no hay roce pero sí existe gravedad y esta ejerce la misma aceleración a ambos cuerpos por lo que caen al mismo tiempo.
Leyes de Newton
Enunciado
Un móvil se mueve con fuerza neta igual a $12~N$ experimentando una aceleración de $6\frac{m}{s^2}$. ¿Qué pasa con esta fuerza si en otro instante de su recorrido el móvil desarrolla una aceleración de $3\frac{m}{s^2}$?
Alternativas
A) Disminuye en $6~N$.
B) Disminuye en $9~N$.
C) Aumenta en $9~N$.
Respuesta
A
En la primera parte del enunciado se entrega la aceleración para una fuerza neta particular. Con esta información y la utilización del $2^{\circ}$ principio de Newton se puede calcular la cantidad de masa del móvil involucrado:
$F=m\cdot a$
$12~N=m \cdot 6 \frac{m}{s^2}$
$2~kg=m$
Así la masa del móvil resulta ser de $2$ kg. Ahora se tienen los datos necesarios para calcular a qué fuerza neta debe estar sometido el móvil para que desarrolle una aceleración de $3\frac{m}{s^2}$. Utilizando nuevamente el $2^{\circ}$ principio de Newton se obtiene:
$F=2~kg\cdot 3\frac{m}{s^2}$
$F=6~N$
Por lo tanto al relacionar la fuerza inicial ($12~N$) con la fuerza final ($6~N$) se tiene que la fuerza disminuye en $6~N$.
Banco de Preguntas [Banco de preguntas-CN2M OA10-26381] Ciencias Naturales 2M
Enunciado
Un objeto de masa $m=50$ kg está entre dos esferas de masa $20$ kg y $40$ kg respectivamente. La primera esfera está ubicada a $10$ m al norte del objeto y la otra a $10$ m al sur. ¿Cuál es la fuerza neta en función de $G$ que siente el objeto producto de la atracción gravitacional de ambas esferas?
Alternativas
A) $10~G$ hacia el sur.
B) $20~G$ hacia el norte.
C) $30~G$ hacia el sur.
D) $40~G$ hacia el norte.
Respuesta
A
La fuerza que ejerce la esfera del norte es:
$F = \dfrac{GMm}{r^2} = \dfrac{G(50\cdot20)}{100}=10~G$
La fuerza que ejerce la esfera del sur es:
$F = \dfrac{GMm}{r^2} = \dfrac{G(50\cdot40)}{100}=20~G$
Independientemente de la dirección que elijamos para definir la fuerza positiva el resultado será el mismo por eso sin pérdida de generalidad decimos que la fuerza es positiva cuando esta orientada hacia el norte con esto la fuerza neta sobre el objeto es:
${F}_{n} = 10~G - 20~G = -10~G$
Es decir $10~G$ hacia el sur.
Movimiento
Enunciado
Se hace girar una piedra horizontalmente en forma circular a través de una cuerda atada a ella. En un instante la piedra se suelta de la cuerda. Si no existiera aceleración de gravedad, ni roce con el aire, la piedra tendría un movimiento:
Alternativas
A) acelerado.
B) desacelerado.
C) rectilíneo uniforme.
D) curvilíneo.
Respuesta
C
Al no haber roce con el aire ni aceleración de gravedad la fuerza neta sobre la piedra es nula, por lo tanto, de acuerdo al principio de inercia de Newton la piedra mantendría la misma velocidad con la cual abandona la cuerda y se movería con un movimiento rectilíneo uniforme.
Leyes de Newton
Enunciado
El célebre físico ingles Sir Isaac Newton escribió: "el cambio de movimiento es proporcional a la fuerza aplicada y tiene lugar en la dirección de la fuerza". La propuesta de Newton indica que:
Alternativas
A) la variación de momentum es igual a la fuerza.
B) el producto de la fuerza por la aceleración es constante.
C) el cuociente entre fuerza y aceleración es constante.
D) el cuociente entre velocidad y fuerza es constante.
Respuesta
C
El cambio de movimiento hace referencia a la aceleración que experimenta un cuerpo que está sometido a una fuerza señalando que dicha aceleración es proporcional a la fuerza aplicada y su dirección es igual a la dirección de la fuerza. Esta propuesta de Newton corresponde a la segunda ley enunciada por él donde la constante de la división entre la fuerza y la aceleración es la masa del cuerpo.
Tipos de fuerza
Enunciado
Como se muestra en la figura sobre una piedra de $0 5$ kg de masa actúan dos únicas fuerzas de módulos $3$ N y $4$ N respectivamente perpendiculares entre sí.
Entonces ¿cuál es el módulo de la aceleración que experimenta la piedra?
Alternativas
A) $2 0$ $\dfrac{\text{m}}{\text{s$^2$}}$
B) $2 5$ $\dfrac{\text{m}}{\text{s$^2$}}$
C) $7 8$ $\dfrac{\text{m}}{\text{s$^2$}}$
D) $10 0$ $\dfrac{\text{m}}{\text{s$^2$}}$
Respuesta
D
Para obtener la aceleración primero debemos calcular la magnitud del vector fuerza neta sobre el cuerpo para esto usamos el método del paralelógramo obteniedo:
$F = \sqrt{3^2+4^2} = 5 \text{ N}$
Luego la aceleración la obtenemos recurriendo a la segunda ley de Newton:
$F = m \cdot a$
$\Rightarrow a = \dfrac{\text{F}}{\text{m}} = 10 0 \dfrac{\text{m}}{\text{s$^2$}}$
Tipos de fuerza
Enunciado
Un bulto de masa $m$ es arrastrado sobre una superficie horizontal donde está presente una fuerza de roce de magnitud $F_r$. Entonces para que el bulto se mueva con velocidad constante ¿qué magnitud debe tener ser la fuerza horizontal $F$?
Alternativas
A) $F=F_r$
B) $F = 0$
C) $F > F_r$
D) $F = m \cdot F_r$
Respuesta
A
En un movimiento con velocidad constante la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo debe ser cero. En el enunciado se indica que sobre el cuerpo actúan dos fuerzas la de roce y una fuerza aplicada; luego para que la suma de ambas fuerzas sea cero éstas deben tener la misma magnitud y sentidos contrarios.
Banco de Preguntas [Banco de preguntas-CN -4182] Ciencias Naturales 2M
Enunciado
Un tenista golpea con la raqueta una pelota de tenis de masa no despreciable aplicando sobre esta una fuerza horizontal hacia la derecha. Despreciando el roce con el aire ¿cuál es la dirección y sentido de la fuerza neta que actúa sobre la pelota justo al momento en que se golpea con la raqueta?
Alternativas
A) $\longrightarrow$