4º E.S.O.

Fuerzas

U.2 Las leyes de la dinámica

A.28 Segunda ley de la dinámica

Para arrastrar una barca de 200 kg en contra de la corriente del río tiramos desde lasriberas ejerciendo fuerzas de 300 N que forman entre sí un ángulo de 60º.

Lo primero que debemos hacer es sumar las dos fuerzas.

El valor de la suma será el que tendría que hacer una sola

persona que tirase de la barca y que produjese el mismo efecto

que el que hacen las dos personas tirando por separado.

60º

300 N

300 N

¿Cómo será el movimiento de la barca cuando la fuerza de rozamiento del agua sobre la barca sea de 450 N?

Para calcular la suma de las dos fuerzas las dibujamos a escala y con el ángulo adecuado.

Con objeto de cometer el menor error posible, procuraremos que el dibujo sea grande.

Utilizaremos una escala 1 cm: 50 N, con lo que cada fuerza de 300 N deberá medir 6 cm.

Trasladamos una a continuación de la otra.

Se une el origen de la primera con el extremo de la otra.

Medimos la longitud del vector suma: 10,4 cm

Puesto que 1 cm equivale a 50 N, el valor de la suma será: 10,4 · 50 = 520 N

60º

300 N

300 N

300 N

520 N

¿Cómo será el movimiento de la barca cuando la fuerza de rozamiento del agua sobre la barca sea de 450 N?

520 N

450 N

La suma de las fuerzas que actúan sobre la barca es de 520 − 450 = 70 N

paralela a la corriente y en el sentido que están tirando las personas.

F = 70 N

Puesto que la suma de las fuerzas no es nula, habrá aceleración. El valor

de esa aceleración se calcula aplicando la segunda ley de la dinámica:

a =(F)

m

70 N

200 kg= 0,35 m/s2=

R

520 N

450 N

Calcula la velocidad de la barca a los 5 s de empezar a tirar de ella suponiendo que las fuerzas que se han ejercido han sido constantes.

Si las fuerzas han sido constantes, la aceleración a = 0,35 m/s2 también lo es.

Para calcular la velocidad a los 5 s, aplicamos la ecuación que relaciona

la velocidad con el tiempo y la aceleración.

v = v0 + a t

v = 0 + 0,35 · 5 = 1,75 m/s

R