El principio fundamental de la dinámica
Un camión vacío y el mismo camión cargado hasta arriba arrancan con el motor dando la misma fuerza. El vacío sale disparado; el cargado tarda mucho más en coger velocidad. La ley que explica esto es la misma que permite calcular la aceleración de un cohete o de un carrito de la compra: el principio fundamental de la dinámica.
F = m · a: el principio fundamental
Calcula la fuerza neta necesaria para que un carrito de juguete de $2\ \text{kg}$ acelere a $3\ \text{m/s}^2$.
Calcula la fuerza neta necesaria para que un carrito de juguete de $2\ \text{kg}$ acelere a $3\ \text{m/s}^2$.
Una fuerza neta de $20\ \text{N}$ actúa sobre una caja de $5\ \text{kg}$. ¿Qué aceleración adquiere la caja?
Una fuerza neta de $20\ \text{N}$ actúa sobre una caja de $5\ \text{kg}$. ¿Qué aceleración adquiere la caja?
El newton: la unidad de fuerza
Un patinete con su motorista acelera a $2\ \text{m/s}^2$ cuando sobre el conjunto actúa una fuerza neta de $100\ \text{N}$. Calcula la masa del conjunto.
Un patinete con su motorista acelera a $2\ \text{m/s}^2$ cuando sobre el conjunto actúa una fuerza neta de $100\ \text{N}$. Calcula la masa del conjunto.
Una misma fuerza de $50\ \text{N}$ se aplica primero a una pelota de $0,5\ \text{kg}$ y después a un balón medicinal de $5\ \text{kg}$, como se muestra en la figura.…
Una misma fuerza de $50\ \text{N}$ se aplica primero a una pelota de $0,5\ \text{kg}$ y después a un balón medicinal de $5\ \text{kg}$, como se muestra en la figura.
Calcula la aceleración de cada uno y explica cuál acelera más y por qué.
La fuerza neta: hay que sumar todas las fuerzas
Casi ningún cuerpo recibe una sola fuerza. Para aplicar $F = m \cdot a$ hace falta antes calcular la fuerza neta: el resultado de sumar, como vectores, todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo (empuje, rozamiento, tensión...).
Una persona empuja una caja de herramientas de $8\ \text{kg}$ con una fuerza de $60\ \text{N}$, y el rozamiento con el suelo vale $20\ \text{N}$. a) Calcula la fuerza…
Una persona empuja una caja de herramientas de $8\ \text{kg}$ con una fuerza de $60\ \text{N}$, y el rozamiento con el suelo vale $20\ \text{N}$.
- a) Calcula la fuerza neta sobre la caja.
- b) Calcula su aceleración.
Un coche de $1000\ \text{kg}$ frena con una fuerza neta de $5000\ \text{N}$, como se muestra en la figura. a) Calcula su aceleración e interpreta el signo del resultado.…
Un coche de $1000\ \text{kg}$ frena con una fuerza neta de $5000\ \text{N}$, como se muestra en la figura.
- a) Calcula su aceleración e interpreta el signo del resultado.
- b) Si circulaba a $20\ \text{m/s}$, calcula cuánto tarda en detenerse (usa $v = a \cdot t$).
Para arrastrar un trineo de $30\ \text{kg}$ por la nieve se tira de él con una fuerza de $90\ \text{N}$ y el rozamiento vale $30\ \text{N}$. Un alumno calcula la…
Para arrastrar un trineo de $30\ \text{kg}$ por la nieve se tira de él con una fuerza de $90\ \text{N}$ y el rozamiento vale $30\ \text{N}$. Un alumno calcula la aceleración así: $a = 90 / 30 = 3\ \text{m/s}^2$.
- a) Detecta el error que ha cometido.
- b) Calcula la aceleración correcta del trineo.
- c) Calcula la fuerza total con la que habría que tirar para que la aceleración fuera realmente de $3\ \text{m/s}^2$.
Masa y aceleración: una relación inversa
Un carrito de supermercado lleno tiene una masa de $15\ \text{kg}$ y se le aplica una fuerza neta de $30\ \text{N}$. a) Calcula su aceleración. b) Si parte del reposo,…
Un carrito de supermercado lleno tiene una masa de $15\ \text{kg}$ y se le aplica una fuerza neta de $30\ \text{N}$.
- a) Calcula su aceleración.
- b) Si parte del reposo, ¿qué velocidad alcanza al cabo de $3\ \text{s}$?
Dos camiones con motores idénticos, que producen la misma fuerza neta de $8000\ \text{N}$, parten del reposo: uno va vacío, con una masa de $4000\ \text{kg}$, y el otro…
Dos camiones con motores idénticos, que producen la misma fuerza neta de $8000\ \text{N}$, parten del reposo: uno va vacío, con una masa de $4000\ \text{kg}$, y el otro cargado, con una masa de $8000\ \text{kg}$.
- a) Calcula la aceleración de cada camión.
- b) Calcula el tiempo que tarda cada uno en alcanzar $20\ \text{m/s}$.
- c) Explica con estos números por qué un camión cargado necesita más distancia para incorporarse a una autopista.