Camiones y autos deportivos
Imagina por un momento que tenías el auto de tus sueños. Para muchas personas, lo más probable es que el automóvil de sus sueños sea un pequeño cupé deportivo de un fabricante alemán o italiano, o un vehículo mucho más sólido, como una camioneta o un SUV.
Ahora, imagina que el auto de tus sueños se ha descompuesto al costado de la carretera. Hay una estación de servicio a 300 yardas de distancia, y usted y sus amigos se sienten tontos al llamar a una grúa para una distancia tan corta. Además, la compañía de grúas dijo que serían $ 300, que nadie quiere pagar. A regañadientes, usted y sus amigos salen y comienzan a presionar. ¿Qué coche quieres ahora? ¿El diminuto coche deportivo o el pesado camión gigante?
La mayoría de la gente elegiría el coche más pequeño en este momento, ya que es más fácil de empujar. ¿Porqué es eso? La respuesta es relativamente simple, según Isaac Newton. De hecho, es su Segunda Ley del Movimiento : Fuerza = Masa * Aceleración . Qué significa eso? Vamos a averiguar.
Aceleración y masa
Primero, examinemos qué se entiende por dos de esas palabras: masa y aceleración. La masa es probablemente el más fácil de definir de los dos, ya que significa la cantidad total de material presente. La masa es diferente del peso, en que el peso es el efecto de la gravedad sobre un objeto. Como tal, debido a las diferencias en la gravedad, un hombre de 220 libras en la tierra solo pesaría alrededor de 37 libras en la luna, pero su masa de 100 kilogramos sería idéntica en cualquier lugar. En nuestro ejemplo, el automóvil deportivo tenía una masa mucho menor que el SUV.
Entonces, ¿qué pasa con la aceleración? Aceleración es el término dado a la medida del cambio de velocidad a lo largo del tiempo. Es por eso que a menudo escuchará a los científicos llamarlo ‘metros por segundo por segundo’ o ‘metros por segundo al cuadrado’. Estamos rastreando cómo aumenta la fuerza. Alguien que supera el límite de velocidad constantemente en la carretera tendrá una aceleración mucho menor que alguien que acelera, reduce la velocidad y frena de golpe.
Fuerza
Multiplicar la aceleración por la masa nos da la fuerza de un objeto. La fuerza se mide en una unidad conocida como newton, que es un kilogramo por metro cuadrado. En otras palabras, son simplemente las unidades de aceleración y masa empujadas en una unidad.
Piense en ello de esta manera. Una pelota de béisbol en un estante no puede ejercer ninguna fuerza, pero cuando se lance ejercerá una fuerza debido a que ha pasado de no moverse a moverse a más de 100 kilómetros por hora.
Entonces, volvamos a tu auto averiado. Lo que estamos tratando de encontrar es la fuerza necesaria para hacer que su automóvil cambie su velocidad; en otras palabras, acelerar. Si coloca la masa del automóvil deportivo en 500 kg y la masa del SUV en 2000 kg, necesitará cuatro veces la aceleración para obtener la misma cantidad de fuerza.
Manipulando la Fórmula
¿Sigues apoyando esa elección de SUV? En cualquier caso, podemos manipular la fórmula de Fuerza = Masa * Aceleración de formas bastante interesantes. Digamos que usted y sus amigos salen del coche y empujan con una fuerza combinada de 1.000 newtons, ¡un esfuerzo considerable! ¿Con qué margen aceleraría su vehículo?
En cualquier caso, configura la ecuación como Aceleración = Fuerza / Masa . Para el automóvil deportivo, eso significa que la aceleración es igual a 1,000 newtons sobre una masa de 500 kilogramos. Haciendo los cálculos, eso significa que su automóvil se tambalea hacia la estación de servicio a una aceleración de 2 metros por segundo al cuadrado. En otras palabras, ¡puede valer la pena poner a alguien al frente para dirigir y pisar los frenos si es necesario!
Por otro lado, si todavía está parado junto a su SUV de 2.000 kilogramos, la ecuación es muy diferente. Tu aceleración es igual a 1,000 newton divididos por 2,000 kilogramos. Su automóvil se tambalea hacia adelante a solo medio metro por segundo al cuadrado. Poco a poco, comienzas a dirigirte a la estación.
Resumen de la lección
En esta lección, analizamos la Segunda Ley del Movimiento de Newton , definida como Fuerza = Masa * Aceleración . Recuerde, la masa es la cantidad total de materia presente en un objeto, mientras que la aceleración es la tasa a la que cambia la velocidad. Usando el ejemplo de un automóvil deportivo averiado y un SUV averiado, vimos cómo los cambios en la masa creaban diferencias en la aceleración.
Términos clave
- Segunda ley del movimiento de Newton: definida como Fuerza = Masa * Aceleración
- masa: la cantidad total de material presente
- aceleración: la medida del cambio de velocidad en el tiempo
 |
Los resultados del aprendizaje
Al revisar esta lección, debería poder:
- Definir la segunda ley del movimiento de Newton
- Describe aceleración, masa y fuerza.
- Manipula la Segunda Ley del Movimiento para encontrar la aceleración.
Continúa con:
- Humanidades
El movimiento imaginista: poemas, ejemplos y poetas clave
¿Qué es el imaginismo? El imaginismo es un tipo de poesía que describe imágenes con...
- Finanzas corporativas
Tasa de avance: definición y fórmula
Tasa de interés a plazo Un tipo de cambio a plazo puede ser de dos...
- Química
Rendimiento Porcentual: Definición, fórmula y ejemplos
Definición de rendimiento porcentual El rendimiento porcentual es la relación entre el rendimiento real y...
- Ciencias de la tierra
Placas Tectónicas Africanas: Datos, límites y movimiento
Placas tectonicas La estructura de la Tierra se compone de varias capas que, en última...