31. MOVIMIENTOS RECTILÍNEOS PROVOCADOS POR FUERZAS CONSTANTES
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 31: Movimientos rectilíneos provocados por fuerzas constantes.
Tema: Las Fuerzas provocan Movimientos.
Video producido por Julioprofe en asociación con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).
Sitio Oficial de Julioprofe: http://www.julioprofe.net
 En este video hablaremos de los movimientos rectilíneos provocados por fuerzas constantes. Cuando vimos la segunda ley de Newton, esta decía que la fuerza resultante aplicada sobre un cuerpo de masa M provoca en él una aceleración que tiene la misma orientación del vector. Fuerza resultante. Entonces, siendo así, el movimiento que se produce sobre un cuerpo de masa M, digamos donde la fuerza neta va hacia la derecha, será un movimiento rectilíneo hacia la derecha. Y por ser un movimiento rectilíneo que tiene aceleración, entonces podríamos catalogarlo como un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Aunque, en el caso de que esa aceleración sea cero, que eso puede suceder, tendríamos el caso de un movimiento rectilíneo uniforme, o sea, con velocidad constante. Entonces, las fuerzas, la fuerza neta en un cuerpo producirá cualquiera de estos dos movimientos, movimiento rectilíneo uniforme o movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Veámoslo en un esquema gráfico. Supongamos una superficie horizontal. Tenemos aquí un bloque de masa M. En este bloque vamos entonces a dibujar las fuerzas. Por tener masa, tiene peso. Entonces, dibujamos el peso, que es igual a la masa por la gravedad. El peso, recordemos, que siempre va dirigido hacia abajo. Dibujaríamos, en este caso, la fuerza normal, que iría hacia arriba, perpendicular a la superficie. Y vamos a suponer que este bloque se encuentra sometido a una fuerza constante hacia la derecha, una fuerza que es constante en magnitud, dirección y sentido. Y vamos a suponer también que este bloque presenta rozamiento con la superficie. Es decir, habrá un coeficiente de rozamiento. Pero suponiendo que la fuerza es suficientemente grande para que el bloque se mueva, es decir, para que tenga una aceleración en la misma dirección de la fuerza neta, entonces tendremos que hablar de un coeficiente de rozamiento cinético, porque tendremos movimiento. Y si el movimiento es hacia la derecha, dibujaremos hacia la izquierda, contrario al movimiento, la fuerza de rozamiento. Recordemos que esa fuerza de rozamiento, que en este caso sería cinética, se obtendría multiplicando el coeficiente de rozamiento cinético por la fuerza normal, por el valor de esa fuerza normal. Entonces, como vemos, el bloque sometido a todas estas fuerzas tendrá una fuerza neta, que en este caso sería hacia la derecha. Esto quiere decir que esta fuerza debe ser suficientemente mayor que esta, para que haya una fuerza excedente o una fuerza neta hacia la derecha que provoque un movimiento en este bloque de masa M, un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Un ejercicio de este tipo podríamos conectarlo perfectamente con el tema de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Por ejemplo, sabiendo con qué velocidad empieza a moverse, podríamos determinar en este sitio qué velocidad final posee. Este es el mismo bloque sometido a la misma fuerza constante F. Podríamos también averiguar qué distancia recorre desde acá hasta acá. Distancia recorrida podríamos también averiguar el tiempo. Es decir, perfectamente todo lo que hacíamos en movimiento rectilíneo uniformemente acelerado lo podemos aplicar en un problema de fuerzas, porque simplemente la fuerza neta actuando sobre una masa M producirá una aceleración. Y allí conecta, como decía, sin ningún problema con el tema de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Si la aceleración vale cero, como decíamos hace un momento, tendríamos un movimiento rectilíneo uniforme donde la velocidad es constante. Si la velocidad en este sitio es igual a esta, por lo tanto el cuerpo recurrerá una distancia en un tiempo, pero con velocidad constante. En ese caso, esta fuerza va a ser prácticamente igual a esta, porque la fuerza que se aplica sobre el bloque es lo necesario para vencer la resistencia que ofrece el rozamiento. La fuerza de rozamiento es superada solamente por lo necesario para que el bloque se mueva con rapidez constante. Entonces estamos viendo como las fuerzas aplicadas sobre cuerpos producen movimientos rectiliños que pueden ser uniforme o uniformemente acelerado.
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