Autor Tema: ¿Por qué se tiene que multiplica masa por aceleracion?

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10 Febrero, 2023, 10:51 pm
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Vacíoestelar

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¿Y por qué no restarse, sumarse o dividirse?

11 Febrero, 2023, 01:21 am
Respuesta #1

Juan Pablo Sancho

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Supongo que te refieres a la fuerza, ten en cuenta que la masa de un objeto es lo que cuesta moverlo o pararlo, cuanta más masa mas costara una cosa o la otra, y la aceleración es la variación de la velocidad, luego cuando tienes \( F=ma \) lo que te indica la fuerza es lo que cuesta adquirir a una masa \( m \) cierta velocidad o pararlo.
Espera a los físicos.

11 Febrero, 2023, 01:58 am
Respuesta #2

delmar

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Hola Vacíoestelar

Bienvenido al foro

¿Y por qué no restarse, sumarse o dividirse?

Es que \( \vec{F}=m \ \vec{\vec{a}} \) es una ley física, se basa en la experiencia, al estudiar los cuerpos, se encuentra que la fuerza aplicada al cuerpo y la aceleración que sufre el cuerpo, tienen la misma dirección y sentido y el cociente de los módulos de la fuerza y la aceleración es una constante \( \displaystyle\frac{\left\|{{\vec{F}}}\right\|}{\left\|{\vec{a}}\right\|}=m \), la cual es una propiedad del cuerpo a la que se llama masa, estas dos situaciones que ocurren se expresan como \( \vec{F}=m \ \vec{\vec{a}} \), no se puede expresar de una manera distinta, por que sería falso, la realidad empírica lo fundamenta

Saludos

11 Febrero, 2023, 07:21 am
Respuesta #3

Pie

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No soy físico así que espero no decir ninguna burrada.. pero a parte de lo que dice delmar, creo que también se puede argumentar sin salirse de la propia teoría de Newton. Suponer que:

\( F = m + a \)   

\( F = m - a \) 

\( F = \displaystyle\frac{m}{a} \)   

Contradeciria la primera ley de Newton (ley de inercia) ya que para cualquier objeto con masa no nula se tendría:

\( 0 = m + a \Rightarrow{a \neq 0} \)

\( 0 = m - a \Rightarrow{a \neq 0} \)

\( 0 = \displaystyle\frac{m}{a} \Rightarrow{a \neq 0} \)

Es decir, una aceleración no nula en los tres casos. Lo cual contradeciria que los objetos siguen en reposo o con velocidad constante si no se les aplica alguna fuerza..

En cambio con \( F = ma \) se tiene:

\( 0 = ma \Rightarrow{a = 0} \)

Con lo que no habría contradicción. Lo cual no demuestra que tenga que ser así pero de las opciones (contempladas) es la única que podría tener sentido. :P

Saludos.
Hay dos tipos de personas, los que piensan que hay dos tipos de personas y los que no.

11 Febrero, 2023, 08:38 am
Respuesta #4

sugata

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Hola Vacíoestelar

Bienvenido al foro

¿Y por qué no restarse, sumarse o dividirse?

Es que \( \vec{F}=m \ \vec{\vec{a}} \) es una ley física, se basa en la experiencia, al estudiar los cuerpos, se encuentra que la fuerza aplicada al cuerpo y la aceleración que sufre el cuerpo, tienen la misma dirección y sentido y el cociente de los módulos de la fuerza y la aceleración es una constante \( \displaystyle\frac{\left\|{{\vec{F}}}\right\|}{\left\|{\vec{a}}\right\|}=m \), la cual es una propiedad del cuerpo a la que se llama masa, estas dos situaciones que ocurren se expresan como \( \vec{F}=m \ \vec{\vec{a}} \), no se puede expresar de una manera distinta, por que sería falso, la realidad empírica lo fundamenta

Saludos

¿Por qué pones dos símbolos de vector en la aceleración?
Nunca he visto esa notación.

11 Febrero, 2023, 11:10 am
Respuesta #5

delmar

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Es una errata, gracias por estar atento, sugata

Saludos

11 Febrero, 2023, 11:35 am
Respuesta #6

sugata

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Es una errata, gracias por estar atento, sugata

Saludos

Me extrañó que fuera errata al hacerlo dos veces...
Imagino que fue un corta-pega....

11 Febrero, 2023, 11:56 am
Respuesta #7

argentinator

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Coincido con delmar.
Es una generalización basada en la experimentación.

Una forma más general es decir que la fuerza es igual a la derivada del momento lineal:

Momento lineal = \( p(t) = v(t)\, m(t) \).
Fuerza = \(F(t) = p'(t) = a(t) \, m(t) + v(t) m'(t)\).

Cuando la masa es constante, el último término se anula,
y por eso no suele aparecer en los problemas más clásicos de fuerzas.



11 Febrero, 2023, 06:08 pm
Respuesta #8

Richard R Richard

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Sin ser físicos, sabemos lo que pasa experimentalmente.

Para una misma masa  si queremos que acelere con mayor intensidad  , tenemos que incrementar la fuerza que le imprimimos, si graficamos la fuerza con la aceleración vemos que es una grafica lineal, es decir la fuerza a aplicar es propocional a la aceleración buscada.

\( \vec F\propto \vec a \)

\( \vec F=k_1\vec a  \)

y sí queremos que objetos de distinta masa aceleren con la misma aceleración vemos que a mayor masa mayor fuerza se necesita, si graficamos la fuerza con respecto a la masa vemos que tambien es una grafica lineal, es decir la fuerza a aplicar es propocional a la masa empleada.


\( \dfrac{|\vec F|}{|\vec a_0|}\propto m \)

\( \vec F=k_2\vec a_0  \)

Según el sistema de unidades que se utilice,  se agrupan la constante  \( k_1 \) y la masa medida \( k_2 \) en un una única variable \( m \) que denominamos masa, que mide la oposición de un objeto a cambiar su velocidad, muy relacionado con el concepto de inercia.

pero en la practica hemos modificado nuestro sistema de unidades para hacer cálculos directos \( \vec F\propto m \vec a \) es decir  \( \vec F=m\vec a  \) donde todas las constantes de propocionalidad estan incluidas en el valor de la unidad de la masa en ese sistema de unidades, de ese modo se pueden expresar las tres leyes de Newton de manera mas simple.
Las  detallo muy escuetamente.

1) Si no hay fuerza externa un cuerpo mantiene su estado de movimiento. \( F\to0 \Longrightarrow{}v\to Cte \)
2) La fuerza a aplicar para dotar a un cuerpo de masa \( m \)  de una aceleración \( a \) es igual al producto de ambas.
3) Si un objeto aplica una fuerza a atro , este último aplica otra fuerza igual en modulo y de sentido contario al primero.
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

02 Marzo, 2023, 04:39 pm
Respuesta #9

Vacíoestelar

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Hola Vacíoestelar

Bienvenido al foro

¿Y por qué no restarse, sumarse o dividirse?

Es que \( \vec{F}=m \ \vec{\vec{a}} \) es una ley física, se basa en la experiencia, al estudiar los cuerpos, se encuentra que la fuerza aplicada al cuerpo y la aceleración que sufre el cuerpo, tienen la misma dirección y sentido y el cociente de los módulos de la fuerza y la aceleración es una constante \( \displaystyle\frac{\left\|{{\vec{F}}}\right\|}{\left\|{\vec{a}}\right\|}=m \), la cual es una propiedad del cuerpo a la que se llama masa, estas dos situaciones que ocurren se expresan como \( \vec{F}=m \ \vec{\vec{a}} \), no se puede expresar de una manera distinta, por que sería falso, la realidad empírica lo fundamenta

Saludos

Cool..  Gracias!

 :).