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.
ESO (Física y Química): fuerzas, leyes de Newton y rozamiento. Bachillerato: dinámica con rozamiento.
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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.
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.