Fuerzas y aceleración
Empuja un bloque sobre una superficie rugosa: la fuerza neta, no la aplicada, determina la aceleración.
¿Solo necesitas el número? Fórmulas de física
Velocidad frente a tiempo
Lecturas
Qué está pasando
El rozamiento se opone al movimiento con una fuerza μmg. Mientras la fuerza aplicada sea menor, el bloque no se mueve o va frenando. Por encima, la fuerza neta F − μmg acelera la masa, y la gráfica velocidad-tiempo se convierte en una recta cuya pendiente es exactamente a = Fnet/m.
- Segunda ley de Newton con rozamientoa = (F − μmg) / m
En el temario
- ESO Física y Químicafuerzas, leyes de Newton y rozamiento
- Bachilleratodinámica con rozamiento
Reto
Primero, predice: con m = 5 kg y μ = 0,4, ¿qué fuerza hace falta para que el bloque empiece a moverse? Calcula μmg y luego compruébalo.
μmg = 0,4 × 5 × 9,8 ≈ 19,6 N, así que cualquier fuerza aplicada mayor de unos 19,6 N pone el bloque en movimiento.
Apréndelo bien
Lecciones de GCSE Combined and Separate Science sobre este tema: pasos resueltos y después preguntas tipo examen con números nuevos cada vez. Las lecciones están en inglés.
- Resultant forces and free body diagramsForces, work, elasticity, moments and pressureGratis
- Acceleration and velocity-time graphsForces and motionPlus
- Newton's lawsForces and motionPlus
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Preguntas frecuentes
¿Qué dice la segunda ley de Newton?
La fuerza resultante sobre un cuerpo es igual a su masa por su aceleración, F = ma. Si duplicas la fuerza resultante, la aceleración se duplica; si duplicas la masa, se reduce a la mitad.
¿Por qué el bloque no se mueve si empujo poco?
El rozamiento iguala tu empuje hasta un límite de μs por el peso. Solo cuando la fuerza aplicada supera ese límite aparece una fuerza resultante y el bloque acelera.
¿Por qué la gráfica velocidad-tiempo es una recta?
Con una fuerza resultante constante la aceleración es constante, y la aceleración es la pendiente de la gráfica velocidad-tiempo.
¿Qué fuerza necesito para una aceleración dada con rozamiento?
Suma la fuerza para acelerar y el rozamiento: F = m(a + μg). Un bloque de 5 kg con μ = 0,2 necesita F = 5 × (2 + 0,2 × 9,8) = 19,8 N para acelerar a 2 m/s². Supera los 9,8 N de agarre estático, así que arranca. Elige Fuerza necesaria en Calcular para ver cada paso.