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Acción y Reacción

Storyboard

El tercer principio de Newton define que las fuerzas tienen que ser generadas en pares de modo que su suma es cero. Esto implica que ante una acción siempre existe una reacción de igual magnitud pero sentido contrario.

>Modelo

ID:(755, 0)



Mecanismos

Iframe

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Código
Concepto
Caminando
Fuerza sobre una pared
Impulsándose

Mecanismos

ID:(15473, 0)



Impulsándose

Concepto

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Cuando una nadadora se impulsa, ejerce una fuerza de una fuerza de acción ($F_A$) sobre la pared de la piscina, lo que a su vez genera una fuerza de una fuerza de reacción ($F_R$) sobre su cuerpo, propulsando así su desplazamiento:

ID:(10976, 0)



Fuerza sobre una pared

Descripción

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Si intentamos ejercer fuerza contra una pared, notaremos que la principal limitación está dada por la adherencia de nuestros zapatos al suelo. Si el suelo es liso, es probable que empecemos a resbalar, lo que limitará la fuerza que podemos ejercer.

Es interesante destacar que si empujamos en una dirección no horizontal, la componente vertical afectará nuestra fuerza vertical contra el suelo. En otras palabras, la reacción vertical a nuestra acción sobre la pared provocará un aumento (si estamos empujando hacia arriba) o una disminución (si estamos empujando hacia abajo) en nuestro peso.

ID:(11533, 0)



Caminando

Imagen

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Cada vez que caminamos, debemos impulsar nuestro cuerpo en cada paso. Para ello, colocamos el pie en el suelo y, suponiendo que no se deslice debido a la fricción, nuestros músculos ejercen una fuerza sobre nuestro cuerpo que lo impulsa y transmite la reacción al pie, que a su vez la transmite al suelo (el planeta):

Debido a que el planeta es gigantesco, no se puede observar directamente el efecto de esta reacción. Sin embargo, si estamos parados sobre un objeto más pequeño, como un cilindro, podemos inducir su rodaje avanzando en relación a nuestra posición sobre el cilindro, mientras que el cilindro rueda en la dirección opuesta.

ID:(11532, 0)



Modelo

Top

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Parámetros

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$m_i$
m_i
Masa inercial
kg

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$\Delta v_A$
Dv_A
Diferencia de velocidad tras la acción
m/s
$F_A$
F_A
Fuerza de acción
N
$F_R$
F_R
Fuerza de reacción
N
$\Delta t$
Dt
Tiempo transcurrido
s
$\Delta v_R$
Dv_R
Variación de la velocidad en reacción a la acción
m/s
$\Delta p_A$
Dp_A
Variación del momento en la acción
N/m^2
$\Delta p_R$
Dp_R
Variación del momento en la reacción
N/m^2

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación: a , luego, seleccione la variable: a

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Variable Dado Calcule Objetivo : Ecuación A utilizar




Ecuaciones

#
Ecuación

$ \Delta p_A = m_i \Delta v_A $

Dp = m_i * Dv


$ \Delta p_R = m_i \Delta v_R $

Dp = m_i * Dv


$ F_A \equiv\displaystyle\frac{ \Delta p_A }{ \Delta t }$

F = Dp / Dt


$ F_R \equiv\displaystyle\frac{ \Delta p_R }{ \Delta t }$

F = Dp / Dt


$ F_R =- F_A $

F_R =- F_A

ID:(15475, 0)



Acción y reacción

Ecuación

>Top, >Modelo


Un aspecto importante de la fuerza es que no puede ser creada de la nada. Cada vez que intentamos generar una fuerza de acción ($F_A$) (una acción), se generará inevitablemente una fuerza de reacción ($F_R$) con la misma magnitud pero dirección opuesta:

$ F_R =- F_A $

$F_A$
Fuerza de acción
$N$
9790
$F_R$
Fuerza de reacción
$N$
9789

En otras palabras, las fuerzas siempre se crean en pares, y la suma de estos pares siempre es igual a cero.

ID:(10984, 0)



Fuerza media (1)

Ecuación

>Top, >Modelo


La fuerza ($F$) se define como la variación del momento ($\Delta p$) por el tiempo transcurrido ($\Delta t$) que se define con la relación:

$ F_A \equiv\displaystyle\frac{ \Delta p_A }{ \Delta t }$

$ F \equiv\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta t }$

$F$
$F_A$
Fuerza de acción
$N$
9790
$\Delta t$
Tiempo transcurrido
$s$
5103
$\Delta p$
$\Delta p_A$
Variación del momento en la acción
$kg m/s$
10278

ID:(3684, 1)



Fuerza media (2)

Ecuación

>Top, >Modelo


La fuerza ($F$) se define como la variación del momento ($\Delta p$) por el tiempo transcurrido ($\Delta t$) que se define con la relación:

$ F_R \equiv\displaystyle\frac{ \Delta p_R }{ \Delta t }$

$ F \equiv\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta t }$

$F$
$F_R$
Fuerza de reacción
$N$
9789
$\Delta t$
Tiempo transcurrido
$s$
5103
$\Delta p$
$\Delta p_R$
Variación del momento en la reacción
$kg m/s$
10279

ID:(3684, 2)



Variación de momento con masa constante (1)

Ecuación

>Top, >Modelo


Cuando la masa inercial ($m_i$) es constante, la variación del momento ($\Delta p$) es proporcional a la diferencia de velocidad ($\Delta v$):

$ \Delta p_A = m_i \Delta v_A $

$ \Delta p = m_i \Delta v $

$\Delta v$
$\Delta v_A$
Diferencia de velocidad tras la acción
$m/s$
10280
$m_i$
Masa inercial
$kg$
6290
$\Delta p$
$\Delta p_A$
Variación del momento en la acción
$kg m/s$
10278

Como la variación del momento ($\Delta p$) es igual a la masa inercial ($m_i$) por la diferencia de velocidad ($\Delta v$), tenemos:

$ p = m_i v $



Para el caso en que la masa es constante, la variación del momento puede expresarse con el momento ($p$) y el momento inicial ($p_0$), lo que nos da:

$ \Delta p = p - p_0 $



Al combinarlo con la velocidad ($v$) y la velocidad inicial ($v_0$), obtenemos:

$\Delta p = p - p_0 = m_i v - m_i v_0 = m_i ( v - v_0 ) = m_i \Delta v$



Donde la diferencia de velocidad ($\Delta v$) es calculado por:

$ \Delta v \equiv v - v_0 $



Y así, llegamos a:

$ \Delta p = m_i \Delta v $

ID:(13998, 1)



Variación de momento con masa constante (2)

Ecuación

>Top, >Modelo


Cuando la masa inercial ($m_i$) es constante, la variación del momento ($\Delta p$) es proporcional a la diferencia de velocidad ($\Delta v$):

$ \Delta p_R = m_i \Delta v_R $

$ \Delta p = m_i \Delta v $

$\Delta v$
$\Delta v_R$
Variación de la velocidad en reacción a la acción
$m/s$
10281
$m_i$
Masa inercial
$kg$
6290
$\Delta p$
$\Delta p_R$
Variación del momento en la reacción
$kg m/s$
10279

Como la variación del momento ($\Delta p$) es igual a la masa inercial ($m_i$) por la diferencia de velocidad ($\Delta v$), tenemos:

$ p = m_i v $



Para el caso en que la masa es constante, la variación del momento puede expresarse con el momento ($p$) y el momento inicial ($p_0$), lo que nos da:

$ \Delta p = p - p_0 $



Al combinarlo con la velocidad ($v$) y la velocidad inicial ($v_0$), obtenemos:

$\Delta p = p - p_0 = m_i v - m_i v_0 = m_i ( v - v_0 ) = m_i \Delta v$



Donde la diferencia de velocidad ($\Delta v$) es calculado por:

$ \Delta v \equiv v - v_0 $



Y así, llegamos a:

$ \Delta p = m_i \Delta v $

ID:(13998, 2)