Estática: primera ley de Newton, ejercicios resueltos

Hoy continuamos con una nueva sesión de nuestro curso de física, y esta vez revisaremos el tema de estática y la primera ley de Newton. A diferencia de los capítulos anteriores, en este tema, no tenemos muchas fórmulas, sino que trabajaremos principalmente con vectores.

A lo largo de todos los problemas, trabajaremos con el diagrama de cuerpo libre y la primera ley de Newton. Es importante recordar el tema de suma de vectores, te recomiendo repasar el método de cabeza y cola.

Aprovechamos entonces para revisar las 3 leyes de Newton:

Leyes de Newton

Newton estableció 3 leyes bastante claras, y son las siguientes:

  • 1° Ley, principio de la inercia: «un cuerpo permanece en reposo o se mueve con velocidad constante si sobre él actúa una fuerza resultante igual a cero».
  • 2° Ley, ley de fuerza: «un cuerpo sometido a una fuerza diferente de cero, tiene una aceleración en el mismo sentido de la fuerza, y su módulo es: aceleración = fuerza / masa»
  • 3° Ley, principio de acción y reacción: «si 2 cuerpos A y B interactúan, entonces a la acción de A se opone una reacción de B, misma dirección e intensidad, pero sentido opuesto».

En el video que viene a continuación, vamos a revisar estos principios, y veremos algunos ejemplos.

Ley de Hooke

Hooke estableció que la fuerza generada en un resorte es directamente proporcional a la deformación que sufre el resorte, y el valor de esta fuerza se determina con la siguiente fórmula:

F = k.x

Donde:

  • F = fuerza ejercida por el resorte (N).
  • k = constante de elasticidad del resorte (N/m)
  • x = deformación del resorte (m).

Guía de Ejercicios

En esta ocasión hemos preparado una pequeña guía con ejercicios propuestos en PDF, algunos de los cuáles resolveremos juntos en los videos, y otros quedarán para que puedas practicar en casa.

Estática Primera Ley de Newton Ejercicios Propuestos PDF

Nivel 1A

En este primer nivel, vamos a ver un ejercicio resuelto en el cuál hay que calcular el módulo de la fuerza que debe realizar una persona para mantener el sistema sin movimiento.

Nivel 1B

En este nivel, vamos a calcular la tensión de una cuerda que soporta un peso.

Nivel 1C

Otro de los clásicos, son los problemas con esferas, por ello, en este nivel, calculamos la tensión de una cuerda que sostiene una esfera.

Nivel 2A

En este segundo nivel, vienen problemas más complicados, y empezamos con un sistema ubicado sobre un plano inclinado.

Nivel 2B

Ahora viene un sistema con una esfera apoyada sobre 2 paredes. Mucha atención con el diagrama de cuerpo libre.

Nivel 2C

Vamos a ver aquí un problema con resortes, que se resuelve gracias a la Ley de Hooke (F = kx).

Nivel 3

Viene lo más complicado, un sistema de poleas y pesos, en el cuál vamos a realizar 3 diagramas de cuerpo libre para poder hallar la respuesta.

Nivel Preuniversitario 1

Vamos a ver ahora un problema que vino en un examen de admisión, es bastante enredado, así que mucha atención al problema:

Tarea para la casa

Es tu turno de demostrar lo aprendido en este capítulo con un ejercicio muy interesante.

Problema propuesto de estáticaSolución: 60N y 80N

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63 comentarios en «Estática: primera ley de Newton, ejercicios resueltos»

  1. Jorge ya estoy por aquí, veo que nos dejaste bastante oficio para el fin de semana … gracias… con ciudadanos como tu si se puede construir una nación latinoamericana …

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  2. asi? :O siempre me equivoco en eso por eso mi duda, porque aveces me viene el valor de la t1 es= … y en eso suelo confundirme u.u profesor como poder identificar sin problemas donde van los angulos en los triangulos? por favor ayudemeee!

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  3. saludos ,una pregunta porque pone en estatica del segundo nivel 2k k y de como sale ese k raiz de 3 ..porque en otro ejercicio puso 5k 4k y 3k sale lo mismo con ambos…disculpe la molestia

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  4. Muy buena pedagogia profesor, claras sus explicaciones y excelente material, donde encuentro problemas de estatica mas complejos, e igualmente con su explicacion
    Muchas Gracias

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  5. Jorge te hago varias consultas,

    Con respecto al video del Nivel 1B, no me queda claro porque si la sumatoria de las fuerzas es igual a cero, con los valores que te da el problema y el valor de la fuerza que calculaste cuando haces la suma no te da cero, sino que te da 12,

    Ejemplo

    TA + TB + P = 0

    10N + 26N + (-24N) = 12 N

    La suma de las fuerzas no da cero, segun si lo hago asi que es como lo entiendo. Puede ser?

    Otra consulta en el video del nivel 1C, cuando planteas el diagrama de los vectores y marcas los angulos, de donde sale el 4K? y el 5k?

    Gracias,

    Saludos

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  6. hola profesor, excelentes videos, tengo una consulta sobre el ejercicio del video nivel 1c , porque el 100 N usted le coloco 4 K ? no entendi esa parte , saludos desde chile

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    • Busca el tema triángulos notables en Google y ahí te dan el método para encontrar las medidas faltantes de triángulos según sus ángulos. En este caso corresponde 4k. Es como los senos y cosenos. Suerte.

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  7. Pues he estado viendo los videos y están interesantes… Es una excelente forma de aportar a la nación, yo me estoy preparando para la UNMSM y quisiera por favor me dejes ejercicios resueltos de estatica, Rozamiento y dinámica complicados para poder practicarlos… Muchas gracias

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  8. Hola Jorge, en el ejercicio que dejaste por último sobre las tenciones de las cuerdas, tendería a pensar que la suma de las 2 tenciones de las cuerdas tendría que ser igual al peso del objeto, pero no es así…

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  9. Profesor buenas, me podría aclarar una duda sobre el problema de la UNI?… Es la siguiente: al final no se debería sumar el modulo de la tensión, mas el modulo de la resultante, mas el peso??? ya que te dijo que se sumaban los tres?? ?? O me equivoco??? Por favor aclareme esa duda, e lo agradecería muchísimo.
    PSD: me encantan sus vídeos 🙂

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  10. Profesor Jorge, tengo un problema de este tema con el cual espero que me pueda ayudar, y es el siguiente:
    Una persona sostiene un peso 42.17N en su mano, con la articulación en su codo formando un ángulo recto, el músculo soporte del antebrazo, forma un ángulo de 25° con la vertical. Calcule el valor de la tensión en el músculo y las fuerzas componentes en el codo. Suponer el peso del antebrazo en 51.75N y su longitud en 44cm, en el centro de gravedad a 12.5cm del codo, el apoyo del músculo a 4.4cm a partir del codo.

    Espero me pueda ayudar, gracias.

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  11. Hola! Mucho gusto Johan Marquez
    Primeramente Felicito al Profe de Mate Movil, es el mejor
    Quisiera saber si me pueden colaborar con la respuesta del ejercicio 3 de estática, primera ley de newton.
    Le los agradezco, por favor

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  12. Por si alguien esta por aca y aun no lo ha resuelto:
    t1/sen127=100n/sen90
    t1=100n(sen127)—— sen(127)=sen(90+37)=cos37
    t1=100(4/5)
    t1= 80
    y del otro lo mismo
    t1/sen127=100n/sen90
    t1=100n(sen143)—— sen(143)=sen(90+53)=cos53
    t1=100(3/5)
    t1= 60
    Para entenderlo mejor miren el teorema de Lamy y como hallar el seno de cualquier cosa

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  13. HOLA . ME GUSTARIA SABER SU OPINION. SE QUE POR ETICA IGUAL Y LA RESPUESTA LA SE. CONSIDERE BUSCAR TRABAJO DE DOCENTE PUES MADRE SOLTERA DE DOS PEQUEÑOS, SIN TRABAJO FIJO, LO QUE ME OFRECIERON FUE DAR CLASES, PRESENTÉ MI CLASE MUESTRA A LA COORDINADORA Y SEGUN YO MI PERFIL ERA PARA MATERIAS DE DISEÑO, BIOCLIMATICA E HISTORIA. RESULTA QUE ME DIERON ESTATICA, MATERIA QUE NO DOMINO. ACEPTE POR QUE PUES NECESITO EL TRABAJO PERO DE LAS LEYES DE NEWTON NO PASO. SIENTO QUE NO SE EXPLICARLES DE UNA MANERA MAS DIGERIBLE. PARA TERMINAR ME GUSTARIA SABER SI ESTA BIEN QUE PRESENTE ESTOS VIDEOS EN CLASE Y VAYAMOS RESOLVIENDO OTROS EJERCICIOS CON FUNDAMENTO DE ESTOS QUE NOS PRESENTA EN SUS TUTORIALES. GRACIAS POR TOMARSE EL TIEMPO DE LEERME.

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  14. me gustaria eprender mas de este tipo de temas quiero ganar mi 2 año de bachiller y necesitaba algunos ejemplos y explicaciones gracias por ayudarme lo recomiendo mucho :,)

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  15. Profe me podría ayudar con este ejercicio.
    Calcular la masa de un cuerpo que esta en reposo y se le aplica una fuerza de 150N durante 30 seg permitiendo el recorrido a 15m.
    Calcular la aceleración en dicho tiempo y espacio.

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  16. Lo pueden ver de dos maneras, la manera no correcta pero sencilla es observar que entre las dos cuerdas y el techo hay un triángulo rectángulo, del cual se puede asumir que el lado del techo es la gravedad (hipotenusa) obteniendo de que 100N=5k y que k=20 y así obtener 60 y 80 y la otra es plasmar un diagrama de cuerpo libre, plasmar los vectores en forma de triángulo y tomando en cuenta los ángulos de depresión y elevación y de todas maneras sale (ósea 100N sigue siendo la hipotenusa) y solo queda aplicar triángulos notables

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