Arreglar peso y la masa

categoría Educación y lenguas / Ciencia / Física

Una de las fuerzas se le pedirá que lidiar con frecuencia en la física es la fuerza sobre un objeto de un campo gravitatorio. Cerca de la Tierra o otra masa grande (como la Luna), todos los objetos experimentan una fuerza hacia abajo desde por gravedad en la superficie de la Tierra, cada kilogramo de masa experimenta una fuerza hacia abajo de 9,8 N. Si la única fuerza que actúa sobre un objeto cerca de la Tierra es la gravedad, entonces ese objeto tendrá una aceleración de 9,8 m / s2

abajo, que está a unos 32 pies / s2 abajo.

Debido a que la ecuación sigmaF = mamá se mantiene para todas las fuerzas, se puede calcular la fuerza de un objeto siente debido a la gravedad. Aquí están algunas cosas a tener en cuenta cuando se trata de la fuerza y ​​de la gravedad:

  • La fuerza sobre un objeto es proporcional a la masa del objeto. Por ejemplo, el doble de la masa significa el doble de fuerza.

  • Porque la = F/m, doble de la fuerza sigue significando la misma aceleración si usted tiene el doble de la masa. La aceleración de la gravedad es constante cerca de la superficie de la Tierra, no la fuerza. Tanto un objeto de 1 kg y un objeto de 2 kg se caen con una aceleración de 9,8 m / s2 la baja cerca de la superficie de la Tierra.

  • La aceleración debida a la gravedad apunta hacia abajo, hacia el centro de la Tierra.

La aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra lleva el símbolo g. Eso significa sigmaF = mamá se convierte en F = mg cuando la única fuerza sobre un objeto es por gravedad como una ecuación vectorial, eso es F = mg, donde el vector g está apuntando hacia abajo.

En términos prácticos, a menos que usted está tratando con puntos tan distantes que la curvatura de la Tierra importa, g se acabamos de considerar como siempre actuando en la misma dirección hacia abajo.

Ejemplo de pregunta

  1. Usted está tratando de levantar una maleta con una masa de 20 kg. ¿Cuánta fuerza debe usted aplicar, como mínimo, para levantar la maleta?

    La respuesta correcta es 200 N.

    Para ser capaz de levantar la maleta, tienes que vencer la fuerza de la gravedad. Calcula la siguiente manera: F = mg = (20 kg) (9,8 m / s2) = 196 N. Con cifras significativas, esto se redondea a 200 N.

Preguntas de práctica

  1. Usted está sosteniendo una pelota de baloncesto en sus manos. Si el baloncesto tiene una masa de 0,8 kg, la cantidad de fuerza debe proporcionar para sostenerlo contra la gravedad?

  2. Una pelota cae por un precipicio. ¿Qué tan rápido se va 1,0 segundos más tarde (despreciando la resistencia del aire)?

  3. Una pelota cae por un precipicio. ¿Hasta dónde se ha ido en 2,0 segundos (despreciando la resistencia del aire)?

  4. Un paracaidista salta de un avión. ¿Hasta dónde se ha ido 4,0 segundos más tarde (despreciando la resistencia del aire)?

  5. Usted lanza una pelota de béisbol hacia arriba en el aire a 60 m / s. ¿Qué tan rápido se va 1,0 segundos más tarde (despreciando las fuerzas del aire)?

  6. Usted lanza un libro de física hacia arriba en el aire a 30 m / s. ¿Qué tan rápido se va 4,0 segundos más tarde (despreciando la resistencia del aire)?

  7. La celebración de un peligro en el borde de un acantilado, se lanza hacia arriba a los 10 m / s. ¿Cuál es su posición 5,0 segundos más tarde (despreciando las fuerzas del aire)?

  8. La celebración de un peligro en el borde de un acantilado, se lanza hacia arriba a los 20 m / s. ¿Cuál es su posición 7,0 segundos más tarde (despreciando las fuerzas del aire)?

A continuación se presentan las respuestas a las preguntas de la práctica:

  1. 8 N

  1. Utilice la ecuación F = mg.

  2. El peso de la pelota de baloncesto es F = mg = (0,8) (9,8) = 7,8 N. Redondeo de cifras significativas, se obtiene 8 N.

  • 9,8 m / s, a la baja

    1. La aceleración debida a la gravedad es g.

    2. La velocidad de la pelota es vF = lat = gt.

    3. Conecte los números: vF = (9,8) (1,0) = 9,8 m / s, a la baja.

    4. 20 m

      1. La aceleración debida a la gravedad es g.

      2. La distancia que la pelota se ha ido en un tiempo t es

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      3. Conecte los números:

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      4. 78 m

        1. La aceleración debida a la gravedad es g.

        2. La distancia que el paracaidista ha pasado en un tiempo t es

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        3. Conecte los números:

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        4. 50 m / s

          1. La aceleración debida a la gravedad es g.

          2. Utilice la ecuación vF = vo + lat = vo + gt.

          3. Conecte los números: vF = vo + lat = vo + gt = 60 - 9.8 (1.0) = 50,2 m / s. Con cifras significativas, la respuesta se redondea a 50 m / s.

          4. -9 m / s

            1. La aceleración debida a la gravedad es g.

            2. Utilice la ecuación vF = vo + lat = vo + gt.

            3. Conecte los números: vF = vo + lat = vo + gt = 30 - 9,8 (4,0) = -9,2 m / s. Con cifras significativas, la respuesta se redondea a -9 m / s.

            4. -70 m

              1. La aceleración debida a la gravedad es g.

              2. Utilice la ecuación

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              3. Conecte los números:

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                Con cifras significativas, la respuesta se redondea a -70 m.

              4. -100 m

                1. La aceleración debida a la gravedad es g.

                2. Utilice la ecuación

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                3. Conecte los números:

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                  Con cifras significativas, la respuesta se redondea a -100 m.



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