Fuerzas

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Fuerzas
U.2 Las leyes de la dinámica
A.25 Segunda ley de la dinámica
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Qué velocidad llevará la vagoneta a los 10
segundos, suponiendo que antes de empezar a
empujar se encontraba parada?
Empujamos una vagoneta de 200 kg con una fuerza
de 300 N. Sobre ella actúa una fuerza de
rozamiento con el suelo de 200 N.
Para poder calcular la velocidad necesitamos
conocer previamente la aceleración. Para calcular
la aceleración, aplicamos la segunda ley de la
dinámica, utilizando el siguiente criterio de
signos
Conocida la aceleración, utilizamos la ecuación
que relaciona la velocidad con el tiempo y la
aceleración
(?F) 300 N - 200 N 100 N
v v0 a t v 0 0,5 10 5 m/s
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Qué distancia habrá recorrido en ese tiempo?
Es necesario elegir un punto de referencia.
Elegimos el punto de referencia y el criterio de
signos del dibujo.
Utilizamos la ecuación que relaciona la posición
con el tiempo en un m.u.a.
e e0 v0 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.
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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?
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.
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Si a partir de t 15 s dejamos de empujar, qué
le ocurrirá al movimiento de la vagoneta?
cuánto tiempo tardará en pararse?
Ahora la suma de las fuerzas es igual a la fuerza
de rozamiento. Esa fuerza tiene sentido
contrario al del movimiento, por lo que irá
frenando a la vagoneta. Así pues, la vagoneta
disminuye de velocidad hasta detenerse.
Calculemos la aceleración
La velocidad que lleva es de 5 m/s y la velocidad
final es 0 m/s. Así pues
v v0 a t 0 5 - 1 t t 5 s
(?F) - 200 N