Laboratorio de fuerza: segunda ley de Newton

1 · Predecir

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?

• La caja más pesada acelera más rápido.
• Ambas cajas aceleran al mismo ritmo.
• La caja más pesada acelera más lento.

2 · Configurar

1. 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.
2. 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.
3. 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.

3 · Recopilar datos

Grafique la fuerza aplicada (eje x) frente a la velocidad que midió después de 1 segundo (eje y), una línea por masa probada. ¿Qué representa la pendiente de cada recta?

4 · Analizar

1. 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?
2. 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?

5 · Ampliar

1. 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?
2. 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.

La física detrás de este experimento

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