Mecánica
Fuerzas opuestas
Observa cómo la caja se frena, se detiene y luego invierte su movimiento bajo una fuerza menor de la que su cantidad de movimiento necesitaría para detenerse al instante.
Fuerzas opuestas — simulación interactiva de Mecánica. Observa cómo la caja se frena, se detiene y luego invierte su movimiento bajo una fuerza menor de la que su cantidad de movimiento necesitaría para detenerse al instante. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.
Fuerza neta y desaceleración
Cuando una fuerza se opone al movimiento, la fuerza neta es menor que cualquiera de las fuerzas por separado y el objeto desacelera.
Este bloque se mueve a la derecha pero siente una fuerza aplicada hacia la izquierda. La fuerza neta es la suma vectorial de todas las fuerzas, así que el bloque frena, se detiene y puede invertir el sentido: un caso concreto de la segunda ley de Newton con contribuciones opuestas.
- Fuerza neta F_net = ΣF
- Aceleración a = F_net / 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
Un bloque que se mueve hacia la derecha es arrastrado por una fuerza constante en la dirección opuesta. ¿Qué sucede con su movimiento a medida que pasa el tiempo?
Predicciones a evaluar
- Se desacelera y se detiene permanentemente.
- Se desacelera, se detiene y luego acelera moviéndose en la dirección opuesta.
- Se desacelera brevemente y luego continúa a una velocidad reducida constante.
Roles de las variables
Lo que configuraste:
- masa m (kg)
- Velocidad inicial v₀ (m/s)
- Fuerza opuesta F (N)
Lo que mides:
- Cantidad de movimiento inicial p = mv (kg·m/s)
- Velocidad en t = 4 s (m/s)
Cómo se desarrolla la investigación
- Abra la simulación de fuerzas opuestas y presione Restablecer.
- Habilitar la sonda de velocidad en el bloque.
- Para cada prueba, establezca la velocidad inicial del bloque, presione Reproducir, haga una pausa en t = 4 s usando la línea de tiempo y registre la lectura de velocidad.
Ecuación rectora
Cantidad de movimiento — p = m·v
La masa y la velocidad inicial del bloque determinan su momento antes de que actúe la fuerza opuesta.
Segunda ley de Newton — F = m·a
La fuerza opuesta constante dividida por la masa da la desaceleración constante del bloque, que es lo que lo frena, lo detiene y eventualmente lo invierte.
Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan
- Muestre su trabajo al calcular el momento inicial p = mv para una prueba.
- Usando a = F/m, prediga la velocidad del bloque en t = 4 s para cada prueba y compárela con su tabla. ¿El bloque sigue moviéndose en su dirección original, está momentáneamente en reposo o retrocede?
Dónde aparece esto más allá del laboratorio
- Si la masa del bloque se duplicara mientras la fuerza opuesta permaneciera igual, ¿tardaría más o menos tiempo en detenerse? Explique usando F = ma.
- Los bloques reales que se deslizan sobre una superficie real también sienten fricción. ¿La fricción haría que el bloque se detuviera antes o después de lo que predice esta simulación idealizada?
- 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 a Fuerzas opuestas
- Selecciona el bloque
- Pulsa Reproducir
- Frenando
- 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.
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