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Fuerzas
4º E.S.O.
U.2 Las leyes de la dinámica
A.25 Segunda ley de la dinámica
Empujamos
¿Qué velocidad
una vagoneta
llevará la de
vagoneta
200 kg acon
losuna
10 segundos,
fuerza de 300
suponiendo
N. Sobreque
ellaantes
actúa
una
de fuerza
empezar
de arozamiento
empujar secon
encontraba
el suelo de
parada?
200 N.
300 N
m = 200 kg
200 N
Para poder calcular la velocidad necesitamos conocer previamente la aceleración.
Conocida la aceleración, utilizamos la ecuación que relaciona
Para calcular la aceleración, aplicamos la segunda ley de la dinámica, utilizando el siguiente
la velocidad con el tiempo y la aceleración:
criterio de signos:
(F) = 300 N − 200 N = 100 N
v = v0 + a · t
(F)
100 N
v
=
0
+
0,5
·
= 10 = 5=m/s
a=
0,5 m/s2
m
200 kg
¿Qué distancia habrá recorrido en ese tiempo?
300 N
m = 200 kg
200 N
R
Es necesario
elegir un
de con
referencia.
Utilizamos la ecuación
que relaciona
la punto
posición
el tiempo en un m.u.a.
Elegimos el punto de referencia y el criterio de signos del dibujo.
e = e0 + v 0 · t + ½ a · t 2
e = 0 + 0 + ½ 0,5 · 102 = 25 m
Puesto que la posición final es 25 m y la posición inicial era 0 m,
la distancia recorrida ha sido de 25 m.
Si a partir de t = 10 s empujamos durante 5 s con una fuerza de 200 N,
¿qué velocidad llevará al final de ese tiempo?
200 N
m = 200 kg
200 N
R
Ahora la suma de las fuerzas es nula. Por lo tanto, el móvil sigue con la
velocidad que llevaba en ese instante, 5 m/s, durante los 5 segundos
que estamos empujando con fuerza de 200 N.
Si a partir de t = 15 s dejamos
de empujar,
le en
ocurrirá
al movimiento de la vagoneta?
¿cuánto
tiempo ¿qué
tardará
pararse?
m = 200 kg
200 N
R
Ahora la suma de las fuerzas es igual a la fuerza de rozamiento. Esa fuerza tiene
Calculemos
La velocidad
queallleva
es
de 5 m/s yla
laaceleración:
velocidad
final es 0 am/s.
Así pues:
sentido
contrario
del movimiento,
por
lo que irá frenando
la vagoneta.
Así pues, la vagoneta disminuye de velocidad hasta detenerse.
v = =v0−+200
a · tN
(F)
a=
1 · tN
(F)0 = 5−−200
=
= − 1 m/s2
m
200 kg
t=5s