"Tú, ¿qué interrogante tienes sobre el universo?" (Competencia socioemocional, con cita de Richard Feynman).
- La pregunta invita a formular una duda propia sobre el funcionamiento del cosmos, mostrando que la física nace de la curiosidad.
- Una respuesta orientativa puede plantearse en términos de fuerzas: ¿por qué los planetas no escapan ni caen al Sol?
- La respuesta se justifica porque el Sol ejerce sobre ellos una fuerza gravitacional "a distancia" que, junto con su velocidad tangencial, mantiene la órbita (fuerza a distancia descrita en la página).
Respuesta orientativa: Una interrogante válida es: ¿qué evita que los planetas se salgan de su órbita? Se responde diciendo que el Sol ejerce sobre ellos una fuerza gravitacional a distancia que actúa como fuerza centrípeta; al equilibrarse con la velocidad de traslación, los planetas describen órbitas estables en lugar de fugarse o precipitarse hacia el Sol.
Contenido teórico de la página (no hay más ejercicios numerados)
Fuerzas a distancia: agente y receptor no tienen contacto físico y, sin embargo, la fuerza se aplica; ejemplo: la fuerza gravitacional que ejerce el Sol sobre los planetas, que les permite girar en órbita.
Magnitud de la fuerza:
- La unidad en el Sistema Internacional (SI) es el newton (N).
- Un newton equivale a la fuerza necesaria para que un cuerpo de 1 \, \text{kg} adquiera una aceleración de 1 \, \text{m/s}^{2}.
- La fórmula es:
F = m \cdot a
- Unidad de masa: kilogramo (\text{kg}); unidad de aceleración: metro por segundo al cuadrado (\text{m/s}^{2}).
- Ejemplo resuelto de la página: paquete de 2 \, \text{kg} con a = 4 \, \text{m/s}^{2}:
F = 2 \, \text{kg} \times 4 \, \text{m/s}^{2} = 8 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}^{2} = 8 \, \text{N}
Otras unidades de fuerza:
- Kilogramo-fuerza (\text{kg}_{f}): 1 \, \text{kg}_{f} = 9{,}8 \, \text{N}.
- Dina (dyn): 1 \, \text{dyn} = 10^{-5} \, \text{N}.
Componentes de la fuerza (vector): los vectores son flechas que indican cuatro componentes:
- Punto de aplicación: sitio donde comienza a ejercerse la fuerza sobre el objeto.
- Módulo: longitud de la flecha; representa la cantidad de fuerza aplicada.
- Dirección: la línea recta (o recta de acción) sobre la que yace el vector.
- Sentido: hacia dónde apunta la punta de la flecha (indicado por la punta de flecha).
Glosario: masa = cantidad de materia de un objeto; aceleración = variación de la velocidad de un cuerpo en un tiempo determinado.
Nota de la imagen: el campo magnético terrestre ejerce a distancia una fuerza sobre el viento solar e impide la entrada de rayos nocivos para la vida.
