Observa la imagen y responde.
En la imagen se ve a un hombre A empujando un carro de supermercado por el pasillo y a una persona B sosteniendo una canasta con la mano, frente a una cajera.
Dibuja sobre la misma imagen las fuerzas que están ejerciendo los hombres en A y en B, sobre el carro y la canasta, respectivamente.
- Fuerzas sobre el carro (hombre A):
- Fuerza aplicada por la persona: \vec{F}_{A}, horizontal y en el sentido del movimiento.
- Peso del carro y su carga: \vec{P} = m\vec{g}, vertical hacia abajo.
- Normal del piso sobre las ruedas: \vec{N}, vertical hacia arriba.
- Fuerza de roce: \vec{F}_{r}, horizontal y opuesta al movimiento.
- Fuerzas sobre la canasta (persona B):
- Fuerza de la mano sobre el asa: \vec{F}_{B}, vertical hacia arriba.
- Peso de la canasta y su contenido: \vec{P} = m\vec{g}, vertical hacia abajo.
- Como la canasta se mantiene en reposo, las fuerzas verticales se equilibran: \vec{F}_{B} = -\vec{P}, es decir F_{B} = m g.
- En el dibujo, las flechas se representan desde el punto donde actúa la fuerza: en el carro desde el asa hacia adelante y abajo el peso; en la canasta, una flecha hacia arriba (mano) y otra hacia abajo (peso) de igual largo.
En A actúan la fuerza del empuje \vec{F}_{A} (hacia adelante), el peso \vec{P} (abajo), la normal \vec{N} (arriba) y el roce \vec{F}_{r} (hacia atrás). En B actúan la fuerza de la mano hacia arriba \vec{F}_{B} y el peso de la canasta \vec{P} hacia abajo, equilibradas.
El hombre compró un perfume y, para sacarle el sello de seguridad, la cajera utilizó un imán. ¿Qué fuerza está involucrada en esta situación?
- El imán tiene la propiedad de atraer objetos metálicos (como el sello o la placa metálica del perfume).
- Esa atracción ocurre sin que exista contacto directo entre el imán y el objeto: es una fuerza a distancia.
- Se llama fuerza magnética o magnetismo, y actúa incluso a través de algunos materiales como el plástico o el cartón.
La fuerza magnética (magnetismo), que actúa a distancia entre el imán y el metal del sello.
Explica, ¿en qué situación, A o B, se tendrá que ejercer más fuerza para llevar la misma cantidad de cosas?
- La persona A empuja un carro que se desplaza sobre ruedas. Las ruedas reducen mucho el roce con el piso, por lo que la fuerza necesaria para moverlo es pequeña (solo debe vencer el roce y acelerar la masa).
- La persona B sostiene la canasta con el brazo. Debe contrarrestar todo el peso con sus músculos: F_{B} = m g.
- Si ambos llevan la misma masa m, la fuerza de B debe igualar al peso (F_{B} = m\cdot g), mientras que la de A solo vence el roce, que es mucho menor.
- Por lo tanto, se ejerce más fuerza en la situación B.
En la situación B, porque debe sostener todo el peso con el brazo, mientras que en A el carro rueda y el roce es mucho menor.
¿Por qué el carrito es un objeto tecnológico? Explica.
- Un objeto tecnológico es todo aquel creado por el ser humano para satisfacer una necesidad y facilitar una tarea.
- El carrito fue diseñado y fabricado por personas con un propósito: trasladar mercadería pesada o abundante con poco esfuerzo.
- Está formado por partes pensadas para su función: ruedas, eje, cesta y asa, hechas de materiales resistentes como metal y plástico.
- Gracias a él se reduce la fuerza que debe hacer la persona al comprar.
Porque es un objeto creado por el ser humano que, mediante ruedas, eje y cesta, resuelve la necesidad de transportar mercadería con menos esfuerzo.
