Segunda ley de Newton: completar tabla y analizar gráfica F-t

Se apoya la tabla en la segunda ley de Newton. Como F es la fuerza sobre el cuerpo y a la aceleración resultante, se usa la relación F = m \cdot a.

1. Se calcula la masa a partir de la fila completa dada: con F = 3 \, \text{N} y a = 1 \, \text{m/s}^{2}, entonces m = \frac{F}{a} = \frac{3}{1} = 3 \, \text{kg}. La masa del cuerpo es constante.

2. Para F = 6 \, \text{N}: a = \frac{F}{m} = \frac{6}{3} = 2 \, \text{m/s}^{2}.

3. Para F = 9 \, \text{N}: a = \frac{9}{3} = 3 \, \text{m/s}^{2}.

4. Para F = 12 \, \text{N}: a = \frac{12}{3} = 4 \, \text{m/s}^{2}.

5. Las aceleraciones completadas son 2, 3, 4 (en \text{m/s}^{2}). Esto coincide con la alternativa que lista 2, 3, 4.

Análisis de la gráfica de fuerza vs tiempo que registra el empuje de la caja.

1. En la gráfica, el eje horizontal es el tiempo t (variable independiente) y el eje vertical es la fuerza F (variable dependiente).

2. Se lee la gráfica: desde t = 0 hasta t = 2 \, \text{s}, la fuerza sube linealmente de 0 hasta 20 \, \text{N}. Entre t = 2 y t = 6 \, \text{s}, la fuerza se mantiene constante en 20 \, \text{N}. Entre t = 6 y t = 10 \, \text{s}, la fuerza baja linealmente de 20 \, \text{N} hasta 0.

3. Se contrasta con las tablas: en la opción a, los valores de F(N) son 0, 10, 20, 20, 10, 0 para t(s) = 0, 1, 2, 3, 8, 10: coincide con la gráfica (meseta en 20 \, \text{N} y descenso simétrico).

4. En la opción b, la fila etiquetada F(s) llega a 40 \, \text{N} en la meseta; no coincide con la gráfica que muestra 20 \, \text{N}.

5. En las opciones c y d, los ejes están invertidos o los valores no reproducen la forma de la gráfica (subida, meseta y descenso hasta 0 en t = 10 \, \text{s}).

6. Variables identificadas: independiente = tiempo (t, en s); dependiente = fuerza (F, en N).