Page 158 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

7.1 Segunda ley de Newton sobre el m ovim iento 139

Orificios para que a¡
salga el aire ^ ;— -
Al
com presor '
(a)

a2 = 2aj — F2 = 2F,
La gravedad varía en
-e
toda la superficie de la
Tierra, con la latitud y
altitud, y se basa por
zonas en la densidad de
(b)
la Tierra.

Para medir las
diferentes fuerzas de
gravedad, los científicos
utilizan un dispositivo
extraordinario Figura 7.1 Variación de la aceleración con la fuerza.
llamado gradióm etro
o gravitómetro. Las
primeras versiones eran El newton se adoptó como unidad de fuerza del SI. Una fuerza resultante de 2 N producirá
balanzas de torsión,
una aceleración de 2 m /s2, y una fuerza de 3 N le impartirá una aceleración de 3 m /s2 a una
que usaban un tubo
masa de 1 kg.
con mira para ver a qué
Ahora volvamos a analizar nuestro experimento de la pista de aire para averiguar cómo
distancia un peso torcía
un rayo debido al efecto se afecta la aceleración al incrementar la masa. Esta vez se mantendrá constante la fuerza
de la gravedad. Esto aplicada F. La masa puede cambiarse enganchando en cadena más deslizadores de igual
hizo posible hallar las
tamaño y peso. Observe en la figura 7.2 que, si la fuerza no cambia, al incrementar la masa
estructuras geométricas
habrá una disminución proporcional en la aceleración. Al aplicar una fuerza constante de 12
llamadas domos de
N en cadena a masas de 1, 2 y 3 kg, se producirán aceleraciones de 12 m /s2, 6 m /s2 y 4 m /s\
sal. Estas cavidades,
rellenas de sal (la sal respectivamente. Estos tres casos se muestran en la figura 7.2a, b y c.
es menos densa que la A partir de las observaciones anteriores, es posible enunciar la segunda ley de Newton
piedra), por lo general
sobre el movimiento.
se encuentran cerca de
depósitos de petróleo y
esquisto. Instrumentos Segunda ley de Newton sobre el movimiento: Siem pre que una fuerza no
posteriores usados en la equilibrada actúa sobre un cuerpo, en la dirección de la fuerza se produce una
exploración submarina aceleración que es directam ente proporcional a la fuerza e inversam ente pro­
silenciosa ayudaron a la
porcional a la masa del cuerpo.
navegación al medir las
variaciones de gravedad
Si se utiliza la unidad recién definida, el newton, esta ley se escribe como la ecuación
ocasionadas por montes
y zanjas submarinas. siguiente:
Después de que el Fuerza resultante = masa X aceleración
gradióm etro submarino
se vendió para su uso
comercial, los geólogos Segunda ley de Newton (7.1)
F = ma
de la industria del
petróleo y gasolina lo
usaron cuando volaban Puesto que esta relación depende de la definición de una nueva unidad, podemos sustituir
sobre áreas previamente únicamente unidades congruentes con tal definición. Por ejemplo, si la masa está dada en ki­
trazadas para determinar
logramos (kg), la unidad de fuerza debe estar en newtons (N) y la unidad de aceleración debe
las características
estar en metros por segundo al cuadrado (m /s2).
subterráneas de la
corteza con mucha
Fuerza (N) = masa (kg) X aceleración (m /s2)
mayor precisión que
nunca antes. Para ver En el SUEU se define una nueva unidad de masa a partir de las unidades elegidas de libra
este gradiómetro nuevo,
(Ib) para fuerza, y pies por segundo al cuadrado (ft/s2) para la aceleración. La nueva unidad
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de masa se denomina slug (de sluggish, que en inglés significa lentitud, es decir, la propiedad
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inercial de la masa).