Comprender los conceptos
* La segunda ley de Newton: El principio fundamental que rige el movimiento y las fuerzas. Establece que la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa (f =ma).
* Fuerza neta: La suma de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto.
* masa combinada: Cuando los objetos se unen, se mueven como una sola unidad. Su masa combinada es la suma de sus masas individuales.
Pasos para encontrar aceleración
1. Identifique las fuerzas: Determine todas las fuerzas que actúan sobre el sistema de dos objetos. Esto podría incluir:
* Gravedad: La fuerza tirando de los objetos hacia abajo (peso).
* tensión: La fuerza ejercida por la cuerda o la cadena que conecta los objetos.
* fricción: Una fuerza de movimiento oponente, si está presente.
2. Dibuja un diagrama de cuerpo libre: Para cada objeto, dibuje un diagrama que muestre todas las fuerzas que actúan sobre él. Esto ayuda a visualizar las fuerzas y sus direcciones.
3. Calcule la fuerza neta: Agregue las fuerzas que actúan sobre el sistema en un vectorial, teniendo en cuenta sus instrucciones. Esta es la fuerza que causa la aceleración.
4. Determine la masa combinada: Agregue las masas de los dos objetos.
5. Aplicar la segunda ley de Newton: Use la ecuación f =ma, donde:
* F es la fuerza neta calculada en el paso 3.
* M es la masa combinada de los dos objetos.
* A es la aceleración del sistema.
Ejemplo
Supongamos que tiene dos objetos, objeto A con una masa de 5 kg y objeto B con una masa de 3 kg, conectado por una cuerda. El objeto A está siendo tirado horizontalmente por una fuerza de 20 N. Suponga que no hay fricción.
1. Fuerzas:
* Fuerza Tirar del objeto A (20 N)
* Tensión en la cuerda (actuando sobre ambos objetos)
* Gravedad (actuando sobre ambos objetos, pero asumiremos que está equilibrado por una fuerza normal)
2. Diagrama del cuerpo libre: Dibuja un diagrama que muestre estas fuerzas que actúan sobre cada objeto.
3. Fuerza neta: La fuerza neta sobre el sistema es de 20 N (la fuerza de tracción).
4. Masa combinada: 5 kg + 3 kg =8 kg
5. Aceleración:
* F =ma
* 20 n =8 kg * a
* a =20 n / 8 kg =2.5 m / s²
Por lo tanto, la aceleración de los dos objetos unidos es de 2.5 m/s².
Puntos clave
* La aceleración de los dos objetos será la misma porque están conectados y se mueven juntos.
* Si hay fricción, deberá incluirla en su cálculo de la fuerza neta.
* Asegúrese de considerar las instrucciones de todas las fuerzas al calcular la fuerza neta.
