Ejercicio 1
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Continuación: equilibrio en la bicicleta
Para mantenernos estables en una bicicleta pedaleamos hasta alcanzar cierta velocidad: incrementamos la fuerza hasta que contrarresta las fuerzas opuestas (gravedad que nos hace caer de costado, fricción del suelo y resistencia del aire). Cuando las fuerzas quedan en equilibrio, el movimiento alcanza velocidad constante en línea recta: movimiento rectilíneo uniforme.
Gravitación y gravedad
Principios:
- Todos los objetos están formados por materia.
- La cantidad de materia de un cuerpo es su masa.
- La masa de un objeto atrae a la masa de otro: esa fuerza es la gravitación.
- Cuanta más masa tenga un objeto, mayor es la fuerza gravitación que ejerce.
- Todo objeto sobre la superficie terrestre experimenta una aceleración de 9{,}8\ \text{m/s}^{2} que lo atrae hacia el centro del planeta: esa aceleración es la gravedad (g).
- El peso es el efecto de la gravedad sobre la masa: P = m \cdot g, con P en newton (N), m en kg y g en m/s².
Aplicado a los objetos inmóviles sobre una mesa (equilibrio), la fuerza normal equilibra al peso:
F_{N} = P = m \cdot g
Masa y peso (datos de la figura)
| Situación | Dato |
|---|---|
| Peso en la Tierra | 730\ \text{N} |
| Peso en la Luna | 121\ \text{N} |
| Masa | 73\ \text{kg} (siempre igual) |
| g en la Tierra | 9{,}8\ \text{m/s}^{2} |
| g en la Luna | 1{,}62\ \text{m/s}^{2} |
Comprobación de los datos
- Peso en la Tierra: P_{T} = m \cdot g_{T} = 73\ \text{kg} \times 9{,}8\ \text{m/s}^{2} = 715{,}4\ \text{N} \approx 730\ \text{N}.
- Peso en la Luna: P_{L} = m \cdot g_{L} = 73\ \text{kg} \times 1{,}62\ \text{m/s}^{2} = 118{,}3\ \text{N} \approx 121\ \text{N}.
- En ambos casos la masa se mantiene en 73\ \text{kg}, porque la masa no depende del lugar: solo cambia el peso, al variar g.
- Relación entre ambos pesos: \dfrac{P_{L}}{P_{T}} = \dfrac{1{,}62}{9{,}8} \approx 0{,}165, es decir, en la Luna se pesa unas 6 veces menos.
