Reflexiones sobre lo observado

Los jóvenes han descubierto que la fuerza que el perro hace sobre el carrito no es la misma en el inicio del movimiento que después de iniciado este.

En la primera parte se hace una fuerza mayor que la que se hace posteriormente y de acuerdo con Newton ello puede ser porque alguien se opone al avance del carro. Por ello primero hay que neutralizar esa oposición haciendo más fuerza que ella y luego hacer una igual para avanzar con velocidad constante sin aceleración.

Todo eso se lo cuentan al profe que les felicita por su descubrimiento y les indica que accedan a una animación razonada que confirma sus suposiciones.

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Análisis del caso (1)

Las fuerzas que intervienen son las que se ven en la imagen que cada una de ellas representa:

1. La azul es la que hace el perro Fc

2. La resistencia del aire al avance del carrito Fa.

3. La que hace sobre las ruedas la rugosidad del suelo Fs, fuerza de rozamiento.

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Análisis del caso (2)

Las fuerzas tienen igual dirección pero no el sentido. La del perro tiene el sentido de la marcha y las otras dos, por oponerse al movimiento, tienen sentido contrario.

Apliquemos a este caso la ley de Newton buscando la resultante de todas ellas.

∑F=m*a

¿Qué efectos producen ese conjunto de fuerzas?

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Análisis del caso (3.1). Iniciando la andadura.

El conjunto de fuerzas y sus efectos son las antes descritas en la dirección y sentido que aparecen en la imagen. Y cuando ahora el animal inicia el movimiento del carrito, este gana una velocidad que no tenía.

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Análisis del caso (3.2). A velocidad constante

El perrito hace ahora una fuerza menor que antes y que, justamente, equivale a la suma de las del suelo y del aire. Por ello la fuerza resultante es nula por lo que no hay aceleración y se mueven a velocidad constante.

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Análisis del caso (3.3). Rompiendo la cuerda

Al cortar la cuerda el perro no hace fuerza. Pero el aire y el suelo siguen haciéndola. Fuerzas que tienen sentido contrario a la marcha y por tanto frenan el carro hasta pararlo, recorriendo un corto camino hasta detenerse.

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Conclusiones

Al aplicar la ley de Newton hay que pensar que en

algún caso puede haber fuerzas poco importantes en

valor numérico. Que no se usan en los cálculos,

pero que existen.

Ejemplo: Si para el caso estudiado la fuerza canina vale 100 N

y las de rozamiento y resistencia del aire 1 N cada una, la

resultante sería 98 N que se puede redondear a 100. El error sería del 2%, inferior quizá a los errores de los instrumentos de medida.

Eso motiva a olvidarse de ellas aunque existan.

Por ello hay que recordar que la fuerza total sobre un

cuerpo es la suma de todas las que actúan sobre él, aunque haya casos en que el valor de alguna se desprecie.

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