Mecánica
Laboratorio de fuerzas
Observa cómo la caja acelera de forma uniforme desde el reposo bajo una fuerza constante — a = F/m.
Laboratorio de fuerzas — simulación interactiva de Mecánica. Observa cómo la caja acelera de forma uniforme desde el reposo bajo una fuerza constante — a = F/m. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.
Segunda ley de Newton
Una fuerza neta sobre un objeto produce aceleración: F = ma. A mayor fuerza o menor masa, mayor aceleración.
La segunda ley de Newton relaciona fuerza, masa y aceleración. Cuando un empuje horizontal actúa sobre un bloque en un suelo sin fricción, la fuerza neta es ese empuje. El bloque acelera uniformemente desde el reposo en la dirección de la fuerza neta.
- Segunda ley de Newton F = ma
- Aceleración a = F / m
Resumen de la investigación
Planifica la pregunta antes de abrir el laboratorio
El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.
Pregunta guía
Empujas una caja sobre un piso sin fricción con una fuerza constante. Si empujas una caja más pesada con la misma fuerza, ¿acelera más rápido, más lento o al mismo ritmo que una caja más liviana?
Predicciones a evaluar
- La caja más pesada acelera más rápido.
- Ambas cajas aceleran al mismo ritmo.
- La caja más pesada acelera más lento.
Roles de las variables
Lo que configuraste:
- Masa (kg)
- Fuerza aplicada (N)
Lo que mides:
- Velocidad en t = 1 s (m/s)
- Cantidad de movimiento en t = 1 s (kg·m/s)
Cómo se desarrolla la investigación
- Abra el ajuste preestablecido Force Lab. Una sola caja se encuentra en reposo sobre un piso sin fricción y una fuerza constante la empuja hacia adelante.
- Confirme que la sonda de velocidad esté conectada a la caja, luego verifique la masa de la caja y la fuerza de la fuerza aplicada en el panel de propiedades.
- Para cada fila a continuación, establezca la masa de la caja y la fuerza de la fuerza en el panel de propiedades para que coincidan, ejecute la simulación durante exactamente 1 segundo (60 frames) y lea la velocidad de la sonda.
Ecuación rectora
Segunda ley de Newton — F = m·a
La fuerza neta sobre un objeto es igual a su masa multiplicada por su aceleración. Aquí una sola fuerza constante acelera la caja desde el reposo, por lo que la velocidad medida después de un tiempo fijo revela la aceleración que produjo esa fuerza.
Cantidad de movimiento — p = m·v
La cantidad de movimiento es la masa por la velocidad. Cada prueba comienza desde el reposo, por lo que la cantidad de movimiento en la marca de 1 segundo muestra cuánto movimiento construye el mismo empuje en cajas de distinta masa.
Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan
- Para cada fila, divida la fuerza aplicada por la masa. ¿Cómo se compara ese valor con la velocidad que midió después de 1 segundo? ¿Qué cantidad acaba de calcular?
- Compare las filas 1 y 3 (misma fuerza, diferente masa). ¿Cuánto cambió la velocidad resultante al duplicar la masa tras el mismo empujón de 1 segundo?
Dónde aparece esto más allá del laboratorio
- Este suelo no tiene fricción. Prediga cómo cambiarían sus lecturas de velocidad si una pequeña fuerza de fricción constante también actuara sobre la caja. ¿Seguiría siendo válido predecir la aceleración resultante dividiendo la fuerza aplicada solo entre la masa?
- Un carro de compras y un camión de reparto cargado pueden ser empujados por un motor que produce la misma fuerza. Utilice sus datos para explicar por qué no se aceleran al mismo ritmo.
- AP Physics 1 — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 2: Force and Translational Dynamics
- IB Physics — A.2 Forces and momentum
- General High School Physics — Forces & Newton's laws
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- Bienvenido al laboratorio de fuerzas
- Selecciona el bloque
- Pulsa Reproducir
- Aceleración uniforme
- Abre los datos
- ¡Lo lograste!
Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.
Abrir laboratorio interactivo →
Descargar ficha de laboratorio →