¿Por qué no caes al saltar? Las leyes de Newton en Venezuela

Respuesta : A — Por la inercia, tu cuerpo sigue moviéndose hacia adelante cuando el autobús frena, por eso te inclinas hacia adelante.

Por qué no B : Falso. El autobús frena, no acelera, y tu cuerpo no se mueve hacia atrás en este caso.

Por qué no C : Equivocado. El autobús no te sostiene contra la inercia; tu cuerpo sigue en movimiento.

Por qué no D : Incorrecto. No hay fuerza que cause un giro circular en esta situación.

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Respuesta : B — Aplicando $F=m\cdot a$, tenemos $0.15\text{ kg}\times 1000{\text{ m/s}}^2=150\text{ N}$.

Por qué no A : Incorrecto. 15 N sería la fuerza si la aceleración fuera 100 m/s², no 1000.

Por qué no C : Falso. 1500 N implicaría una aceleración de 10 000 m/s², demasiado alta para un lanzamiento humano.

Por qué no D : Incorrecto. 15000 N es 100 veces más de lo necesario para este caso.

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Respuesta : B — En velocidad terminal, la fuerza de rozamiento del aire equilibra tu peso, resultando en aceleración cero.

Por qué no A : Incorrecto. La fuerza de rozamiento no es cero, sino que equilibra el peso.

Por qué no C : Falso. Si el rozamiento fuera mayor que el peso, acelerarías hacia arriba, lo cual no ocurre.

Por qué no D : Incorrecto. Aunque la masa influye, en velocidad terminal el rozamiento se ajusta para igualar el peso.

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Respuesta : A — La tercera ley de Newton establece que por cada fuerza ejercida, hay una fuerza igual y opuesta. Aquí, el bate ejerce fuerza sobre la pelota y viceversa.

Por qué no B : Incorrecto. La gravedad no forma parte de este par de fuerzas de acción-reacción.

Por qué no C : Falso. La fuerza del jugador sobre el bate no es la reacción a la fuerza del bate sobre la pelota.

Por qué no D : Incorrecto. Las fuerzas del aire no son el par de acción-reacción en este contexto.

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Respuesta : A — La aceleración es $a=\frac{\mathrm{\Delta }v}{\mathrm{\Delta }t}=\frac{20}{5}=4{\text{ m/s}}^2$. Luego, $F=1200\times 4=4800\text{ N}$.

Por qué no B : Incorrecto. 2400 N sería si la aceleración fuera 2 m/s², no 4.

Por qué no C : Falso. 9600 N implicaría una aceleración de 8 m/s², demasiado alta para este caso.

Por qué no D : Incorrecto. 1200 N es solo la masa, no la fuerza resultante.

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Respuesta : A — La nevera no se mueve porque la fuerza de rozamiento estático equilibra exactamente la fuerza que aplicas.

Por qué no B : Incorrecto. La gravedad actúa hacia abajo, no en sentido contrario a tu empujón horizontal.

Por qué no C : Falso. La fuerza normal actúa hacia arriba, perpendicular al piso, no en sentido contrario al empujón.

Por qué no D : Incorrecto. El rozamiento del aire es despreciable en este caso y no equilibra la fuerza aplicada.

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Respuesta : A — Por la primera ley de Newton, tu cuerpo tiende a seguir moviéndose en línea recta (hacia adelante) cuando el teleférico se detiene bruscamente.

Por qué no B : Incorrecto. Tu peso no cambia; la segunda ley relaciona fuerza, masa y aceleración, no el peso en sí.

Por qué no C : Falso. La tercera ley se refiere a pares de fuerzas entre dos objetos, no a una sola fuerza.

Por qué no D : Incorrecto. La ley de gravitación explica la atracción, pero no el movimiento inercial.

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Respuesta : D — Durante la caída, la única fuerza que actúa sobre la piedra es su peso (despreciando el rozamiento), por lo que la fuerza neta es igual al peso.

Por qué no A : Incorrecto. En la altura máxima, la velocidad es cero pero la fuerza neta sigue siendo el peso (hacia abajo).

Por qué no B : Falso. Justo al salir de su mano, la fuerza neta es la suma del peso y la fuerza aplicada por la mano.

Por qué no C : Incorrecto. Durante el ascenso, la fuerza neta es el peso menos la fuerza aplicada por la mano (si aún está en contacto).

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Respuesta : C — Según la tercera ley de Newton, ambos vehículos experimentan fuerzas de igual magnitud pero en direcciones opuestas.

Por qué no A : Incorrecto. La masa no determina la magnitud de la fuerza de interacción, sino las consecuencias del choque.

Por qué no B : Falso. El peso no influye en la magnitud de la fuerza de acción-reacción.

Por qué no D : Incorrecto. La velocidad afecta la energía del choque, pero no la magnitud de las fuerzas de acción-reacción.

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Respuesta : A — La primera ley de Newton (inercia) explica que los cuerpos en reposo tienden a permanecer en reposo, por eso los pasajeros se inclinan hacia atrás al arrancar el tren.

Por qué no B : Incorrecto. La segunda ley relaciona fuerza, masa y aceleración, pero no explica directamente la inclinación.

Por qué no C : Falso. La tercera ley se refiere a pares de fuerzas entre dos objetos, no a la inercia.

Por qué no D : Incorrecto. La gravitación explica la atracción hacia la Tierra, no el movimiento relativo en el tren.

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Respuesta : A — Despejando la masa en $F=m\cdot a$, obtenemos $m=\frac{F}{a}=\frac{50}{2}=25\text{ kg}$.

Por qué no B : Incorrecto. 50 kg sería si la aceleración fuera 1 m/s², no 2.

Por qué no C : Falso. 100 kg implicaría una aceleración de 0.5 m/s², demasiado baja.

Por qué no D : Incorrecto. 200 kg es cuatro veces más de lo necesario para estos valores.

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Respuesta : A — El peso del libro (fuerza hacia abajo) y la fuerza normal de la mesa (fuerza hacia arriba) son un par de fuerzas iguales y opuestas que actúan sobre el libro.

Por qué no B : Incorrecto. La fuerza de tus manos no está actuando sobre el libro en este caso.

Por qué no C : Falso. El rozamiento y la fuerza normal no son un par de acción-reacción según la tercera ley.

Por qué no D : Incorrecto. La fuerza de gravedad actúa sobre el libro, pero la fuerza de tus brazos no está aplicada en este escenario.

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Respuesta : D — La ley de gravitación universal explica que la Tierra atrae a la pelota hacia abajo, haciendo que caiga al suelo.

Por qué no A : Incorrecto. La primera ley explica el movimiento rectilíneo, pero no por qué la pelota cae.

Por qué no B : Falso. La segunda ley relaciona fuerza, masa y aceleración, pero no explica directamente la caída.

Por qué no C : Incorrecto. La tercera ley se refiere a pares de fuerzas entre dos objetos, no a la atracción gravitacional.

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Respuesta : A — La fuerza neta es $20\text{ N}-5\text{ N}=15\text{ N}$. Luego, $a=\frac{F}{m}=\frac{15}{10}=1.5{\text{ m/s}}^2$.

Por qué no B : Incorrecto. 2.0 m/s² sería si la fuerza neta fuera 20 N (sin rozamiento).

Por qué no C : Falso. 2.5 m/s² implicaría una fuerza neta de 25 N, no 15.

Por qué no D : Incorrecto. 3.0 m/s² sería si la fuerza neta fuera 30 N.

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Respuesta : A — Aplicando $F=m\cdot a$, tenemos $50000\text{ kg}\times 5{\text{ m/s}}^2=250000\text{ N}$.

Por qué no B : Incorrecto. 10 000 N sería si la aceleración fuera 0.2 m/s².

Por qué no C : Falso. 25 000 N implicaría una aceleración de 0.5 m/s².

Por qué no D : Incorrecto. 50 000 N es la masa, no la fuerza resultante.

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Respuesta : A — La aceleración es $a=\frac{10}{2}=5{\text{ m/s}}^2$. Luego, $F=70\times 5=350\text{ N}$.

Por qué no B : Incorrecto. 700 N sería si la aceleración fuera 10 m/s².

Por qué no C : Falso. 140 N implicaría una aceleración de 2 m/s².

Por qué no D : Incorrecto. 1750 N es 5 veces más de lo necesario.

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Respuesta : A — Por la tercera ley, el astronauta ejerce una fuerza de 50 N sobre la nave y la nave ejerce una fuerza igual y opuesta sobre él, haciendo que se mueva en dirección opuesta con $a=\frac{50}{1000}=0.05{\text{ m/s}}^2$ (suponiendo que el astronauta tenga una masa despreciable comparada con la nave).

Por qué no B : Incorrecto. La ausencia de gravedad no impide el movimiento por acción-reacción.

Por qué no C : Falso. El astronauta se mueve en dirección opuesta, no en la misma.

Por qué no D : Incorrecto. La masa de la nave no impide el movimiento del astronauta; ambos se mueven con aceleraciones inversamente proporcionales a sus masas.

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Respuesta : A — La masa es $5\text{ toneladas}=5000\text{ kg}$. La fuerza neta es $10000\text{ N}-2000\text{ N}=8000\text{ N}$. Luego, $a=\frac{8000}{5000}=1.6{\text{ m/s}}^2$.

Por qué no B : Incorrecto. 2.0 m/s² sería si la fuerza neta fuera 10 000 N (sin rozamiento).

Por qué no C : Falso. 0.8 m/s² implicaría una fuerza neta de 4000 N.

Por qué no D : Incorrecto. 1.2 m/s² sería si la fuerza neta fuera 6000 N.

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Respuesta : A — Sobre el objeto actúan dos fuerzas verticales: su peso ($m\cdot g=10\times 9.8=98\text{ N}$ hacia abajo) y la fuerza normal de la mesa (98 N hacia arriba), que se equilibran.

Por qué no B : Incorrecto. El objeto no está flotando; la fuerza normal equilibra el peso.

Por qué no C : Falso. Sin el peso, el objeto no estaría en reposo sobre la mesa.

Por qué no D : Incorrecto. No hay rozamiento horizontal porque el objeto no se mueve lateralmente.

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Respuesta : A — Para mantener el libro en reposo, el estudiante debe ejercer una fuerza igual al peso del libro: $F=m\cdot g=3\times 9.8=29.4\text{ N}$ hacia arriba.

Por qué no B : Incorrecto. 3 N es solo la masa, no la fuerza necesaria.

Por qué no C : Falso. 9.8 N es el peso de 1 kg, no de 3 kg.

Por qué no D : Incorrecto. 30 N es una aproximación redondeada, pero la respuesta exacta es 29.4 N.

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