4º E.S.O.

Fuerzas

U.2 Las leyes de la dinámica

A.25 Segunda ley de la dinámica

v = v0 + a · t

v = 0 + 0,5 · 10 = 5 m/s

(F) = 300 N − 200 N = 100 N

m = 200 kg

300 N

200 N

¿Qué velocidad llevará la vagoneta a los 10 segundos, suponiendo que antes de empezar a empujar se encontraba parada?

Conocida la aceleración, utilizamos la ecuación que relaciona

la velocidad con el tiempo y la aceleración:

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:

a =(F)

m

100 N

200 kg= 0,5 m/s2=

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.

Utilizamos la ecuación que relaciona la posición con el tiempo en un m.u.a.

¿Qué distancia habrá recorrido en ese tiempo?

m = 200 kg

300 N

200 N

Es necesario elegir un punto de referencia. Elegimos el punto de referencia y el criterio de signos del dibujo.

R

Puesto que la posición final es 25 m y la posición inicial era 0 m,

la distancia recorrida ha sido de 25 m.

e = e0 + v0 · t + ½ a · t 2

e = 0 + 0 + ½ 0,5 · 102 = 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?

m = 200 kg

200 N

200 N

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.

R

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.

v = v0 + a · t

0 = 5 − 1 · t

t = 5 s

(F) = − 200 N

La velocidad que lleva es de 5 m/s y la velocidad final es 0 m/s. Así pues:

Si a partir de t = 15 s dejamos de empujar, ¿qué le ocurrirá al movimiento de la vagoneta?

m = 200 kg

200 N

Calculemos la aceleración:

R

¿cuánto tiempo tardará en pararse?

a =(F)

m

− 200 N

200 kg= − 1 m/s2=