Page 171 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

Resumen Por ejemplo, una masa de 1 kg tiene un peso de 9.8 N. Un
peso de 1 Ib tiene una masa de i slug. En un problema especí­
En este capítulo hemos considerado el hecho de que una fuerza fico, debe considerar si le informan el peso o la masa. Luego,
resultante siempre producirá una aceleración en la dirección de es necesario determinar qué se requiere en una ecuación. Las
la fuerza. La magnitud de la aceleración es directamente pro­ conversiones de masa a peso y de peso a masa son comunes.
porcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa, de • Aplicación de la segunda ley de Newton:
acuerdo con la segunda ley de Newton sobre el movimiento.
1. Construir un diagrama de cuerpo libre para cada cuer­
Los conceptos siguientes son esenciales para las aplicaciones
po que experimente una aceleración. Indicar en este
de esta ley fundamental:
diagrama la dirección de la aceleración positiva.
0 La fórmula matemática que expresa la segunda ley de
2 . Determinar una expresión para la fuerza neta resul­
Newton sobre el movimiento puede escribirse así:
tante sobre un cuerpo o un sistema de cuerpos.
Fuerza = masa X aceleración
3. Establecer que la fuerza resultante es igual a la masa
F F total del sistema multiplicada por la aceleración del
F = ma m = — a = —
a m sistema.
En unidades del SI: 1 N = (1 kg)(l m /s2) 4. Resolver la ecuación resultante para la cantidad des­
conocida.
En unidades del SUEU: 1 Ib = (1 slug)(l ft/s2)
• El peso es la fuerza debida a una aceleración particular g.
Por consiguiente, el peso W se relaciona con la masa m
por medio de la segunda ley de Newton:
f
W = mg m = — g = 9.8 m /s2 o 32 ft/s2
§

Conceptos clave

masa 140 peso 140 slug 139
newton 139 segunda ley de Newton 139

Preguntas de repaso

7.1. Indique con claridad la diferencia entre la masa de la dirección del movimiento, aunque eso implique
un objeto y su peso, y mencione cuáles son las uni­ girar los ejes? Use como ilustración el ejemplo del
dades apropiadas para cada uno en los sistemas de movimiento a lo largo de un plano inclinado.
unidades del SI y del SUEU. 7.6. En el ejemplo de una máquina Atwood (ejemplo
7.2. ¿A qué nos referimos exactamente cuando decimos 7.9), no tomamos en cuenta la masa del cable que
que un atleta es una persona de 160 Ib? ¿Cuál sería une las dos masas. Comente cómo se modifica este
la masa de esa persona en la Luna si g = 6 ft/s2? problema si la masa del cable es suficientemente
7.3. Una pieza de latón redonda que se encuentra en el grande para afectar el movimiento.
laboratorio está marcada como 500 g. ¿Esta cifra in­ 7.7. En la industria es frecuente oír hablar de un kilogra­
dica su peso o su masa? ¿Cómo lo sabe? mo-fuerza (kgr), el cual se define como una fuerza
7.4. Se mantiene un estado de equilibrio en una mesa equivalente al peso de 1 kg de masa junto a la su­
suspendida, colgando masas de las poleas montadas perficie de la Tierra. En Estados Unidos a menudo
en diversos puntos de su borde circular. En el cálculo se habla también de la libra-masa (lbm), unidad que
de las masas necesarias para establecer el equilibrio, corresponde a la masa de un objeto cuyo peso es de
a veces empleamos gramos en lugar de newtons. 1 Ib junto a la superficie de la Tierra. Calcule el va­
¿Existe alguna justificación para hacerlo así? lor de esas cantidades en las unidades del SI apro­
7.5. Al trazar diagramas de cuerpo libre, ¿por qué es piadas y comente los problemas que se presentan a
conveniente, en general, elegir el eje x o el eje y en causa de su utilización.