En esta divertida tarea nos pondremos al volante de un coche. Se nos presentarán diversas situaciones en las que tendremos que estudiar las fuerzas que actúan en ese momento. Pero ya sabes, antes de comenzar, el cinturón de seguridad.
En esta tarea aprenderás a:
Representar todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, obteniendo la resultante, y extrayendo consecuencias sobre su estado de movimiento.
Dibujar el diagrama de fuerzas de un cuerpo en diferentes situaciones de movimiento, calculando su aceleración a partir de las leyes de la dinámica.
Resolver supuestos en los que aparezcan fuerzas de rozamiento en planos horizontales o inclinados, aplicando las leyes de Newton.
Relacionar el movimiento de varios cuerpos unidos mediante cuerdas tensas y poleas con las fuerzas actuantes sobre cada uno de los cuerpos.
Explicar el movimiento de dos cuerpos en colisión.
Aplicar el concepto de fuerza centrípeta para resolver e interpretar casos de móviles en curvas y en trayectorias circulares.
Descripción de la tarea
Lo que os voy a contar ahora es lo que me pasó el otro día dando una vuelta con mi coche por la ciudad.
1. Iba conduciendo por la Avenida de la Palmera, en dirección al estadio del Benito Villamarín, con mis 2000 kg de New Beetle de segunda mano a 30 km/h. Que digo yo que si el asfalto no causara rozamiento, ¿qué fuerza debería realizar el motor de mi coche para mantener este movimiento? Seguro que sería menor, por supuesto, y gastaría menos gasolina.
2. Pero claro, en la realidad existe rozamiento (justamente µ = 0,3). Total, que acelero, para lo que el motor de mi Beetle realiza una fuerza de 8000 N, ¿qué aceleración creéis que adopté? comprobadlo vosotros mismos, podéis hacer el esquema de las fuerzas que actúan y escribir las ecuaciones dinámicas.
3. En esto que, para no pillar atasco, giro por calle Alisios, a 20 km/h, y veo un camión con remolque parado a una distancia de 3 m. Así que piso a fondo el pedal del freno; solo os digo que la fuerza de frenado de mi coche es de 9000 N, ¿adivináis si pude frenar a tiempo para evitar el choque?
4. El conductor del dichoso camión mal aparcado estaba cargando una caja enorme de 100 kg mediante una polea (en un dispositivo similar a una máquina de Atwood, que ya comenté en otro tweet), en la que actuaba de contrapeso una masa de 300 kg. Me pregunto cuál sería la aceleración con que ascendía la caja. ¿Y la tensión de la cuerda?
5. Pero no divaguemos. Por fin el tipo termina de cargar y arranca. Veo en peligro el parachoques de mi coche, solo te digo que si el camión pesa 5000 kg, el remolque 2500 kg y la tensión máxima que puede soportar el enganche es 10000 N ¿estaría ahora mismo firmando papeles del seguro si arranca aplicando una fuerza de 26000 N?
6. Por fin llego a la glorieta del Benito Villamarín (de 10 metros de radio), y con los nervios entro con demasiada velocidad. Por un milagro no volqué. Que ¿a qué velocidad hubiese volcado? eso me pregunto yo también.
7. Os juro que no lo vi. Un coche idéntico al mío circulaba a 25 km/h en mi mismo sentido, yendo yo a 30 km/h. Y claro, me lo comí. Como si de la mejor historia de amor se tratara, nuestros coches quedaron unidos por el golpe. Y sí, pudimos medir la velocidad del conjunto tras el choque. Podéis calcularla vosotros mismos.
8. Llegaron los policías. Y comienzan las preguntas. La más rara de todas: si el tiempo del impacto fue de 0,1 s. ¿Cuál fue la fuerza que ejerció mi coche sobre el otro?
9. Y esto es todo. Ni siquiera pude hacer una foto de mi coche cuando la grúa se lo llevaba. Si sois tan amables de dibujar el esquema de fuerzas que actúan sobre el coche y sobre la grúa indicando las fuerzas presentes mientras la grúa arrastra cuesta arriba al coche a velocidad constante. Me lo mandáis, por favor, por DM.
10. ¿Puedes indicar 2 incorrecciones cometidas debido al uso del lenguaje coloquial en lugar de utilizar lenguaje científico?