Les forces i els seus efectes sobre el moviment 

• Sobre un mateix cos actuen alhora dues forces paral·leles, però en sentit contrari. La primera de les forces és de 150 N, mentre que la segona és de 200 N. Representa esquemàticament les forces i calcula la força resultant.

• Sobre un mateix cos actuen tres forces. La primera, de 20 N, s'exerceix sobre l'eix x i en sentit positiu. La segona, de 30 N, actua també sobre l'eix x, però en sentit negatiu. Finalment, de 15 N, ho fa sobre l'eix y, en sentit positiu. Calcula el vector força resultant i el mòdul de la força.

Activitat 1: Llançament coet

• Si el motor del nostre coet proporciona una força de 21 000 N i la massa del coet és de 3 tones, quina acceleració ha patit el coet?
  Si el motor ha estat en funcionament 10 segons, quina velocitat haurà assolit el coet en aquest temps?

Activitat 2: Llançament coet

• Si la massa de gas propulsada pel coet ha estat de 25 kg, quina acceleració han experimentat els gasos? Agafa les dades de l'activitat anterior.

Activitat 3: Llançament d’un mòdul auxiliar

Un mòdul auxiliar del coet té una massa de 1.200 kg. Si durant el llançament rep una força constant de 6.000 N:

• Quina acceleració experimenta el mòdul?

• Quina velocitat tindrà al cap de 5 segons si surt des del repòs?

• Quina distància haurà recorregut en aquest temps?

Activitat 4: El coet aterra sobre una altra planeta

En un planeta desconegut, el coet aterra i detecta que, amb la mateixa força de 21.000 N, l’acceleració del coet és ara de 10 m/s².

• Quina és la massa aparent del coet en aquest planeta?

• Si el coet triga 6 segons a aturar-se completament, quina era la seva velocitat inicial?

• Quina distància haurà recorregut mentre frena?

Activitat 5: Simulació d’una explosió controlada

Un objecte de 50 kg és impulsat per una explosió que li proporciona una acceleració de 60 m/s² durant 0,2 segons.

• Quina força ha generat l’explosió?

• Quina velocitat ha assolit l’objecte?

• Si després continua movent-se amb aquesta velocitat constant, quina distància recorrerà en 4 segons?

Exercici 1: El pes

Una atleta de salt d’alçada té una massa de 65 kg.

a) Calcula el pes amb què la Terra l’atrau.

b) Indica la direcció i el sentit d’aquesta força en el moment més alt del seu salt.

Exercici 2: La força normal

Una llançadora de pes descansa sobre una plataforma plana. La seva massa és de 65 kg.

a) Quina és la força normal que exerceix el terra sobre ella?

b) Com canviaria la força normal si es trobés sobre un pla inclinat?

Exercici 3: Força de fregament

Dues corredores competeixen en una cursa de velocitat. El coeficient de fregament entre la pista i les sabatilles és de 0,6, i una de les atletes té una massa de 65 kg.

a) Calcula el valor màxim de la força de fregament que pot actuar sobre l’atleta.

b) Explica què passaria si el coeficient de fregament fos molt baix (ex: la pista estigués mullada).

Exercici 4: Força centrípeta

Una atleta gira un martell lligat a una corda d'1,2 m de llargada a una velocitat de 10 m/s. La massa del martell és de 4 kg.

a) Calcula la força centrípeta necessària per mantenir el moviment circular.

b) Quina força proporciona aquesta força centrípeta?

Exercici 5: Tensió en el cablejat d’una càmera suspesa

Una càmera utilitzada per fer plans zenitals de la pista d’atletisme penja del sostre del recinte. Té una massa de 20 kg i està completament quieta, suspesa per un sistema de cables verticals.

a) Calcula la tensió que suporta el cablejat mentre la càmera està quieta.

b) Com canviaria la tensió si la càmera comencés a pujar verticalment amb una acceleració d'1,5 m/s²?

Tenim una molla de 15 cm. Quan exercim una força de 50 N sobre un dels seus extrems, la molla assoleix una longitud de 18 cm. Respon:

• Quina és la constant k de la molla?

• Quina serà la longitud de la molla si hi apliquem una força de 75 N?