Energia

U3

16/8/10

10:28

Página 104

DESARROLLANDO CONTENIDOS

1.

¿De qué depende la variación en el
movimiento de un cuerpo?

En la actividad anterior se pudo comprobar que un cuerpo puede moverse sin la acción de una fuerza externa, ya que el movimiento también
se puede originar por una variación de la masa, pero ¿qué ocurre en los
casos en que los cuerpos no pueden variar la masa?En estos casos, para
producir un cambio en el estado del movimiento de un cuerpo, es necesario aplicar sobre él una fuerza externa.
Si tienes que empujar un automóvil “en pana”, ¿es la misma fuerza que se
debe aplicar si el automóvil está vacío o si hay varias personas dentro de
él? Claramente no. La magnitud de la fuerza aplicada dependerá de la masa
del objeto, ya que mientras mayor sea sumasa, mayor es la fuerza que hay
que aplicar.
La intensidad de la fuerza aplicada dependerá también del cambio de
velocidad que se quiera lograr. Si estás jugando al fútbol y quieres pasarle
la pelota a un jugador o jugadora que está cerca tuyo, aplicas una fuerza
pequeña, por lo que la pelota se moverá también con una rapidez pequeña; pero, si quieres lanzarla a una persona que está lejos,la fuerza que
debes aplicar es mayor, por lo que la variación en la rapidez de la pelota
será también mayor.
¿El cambio en el movimiento depende solo de la intensidad de la fuerza
aplicada? Si quieres mover un cajón, ¿es lo mismo aplicar la fuerza durante
1 segundo que aplicarla durante 10 segundos? Ciertamente no, al aplicar
sobre un cuerpo una fuerza durante un tiempo mayor, la variaciónde
movimiento en dicho cuerpo será mayor. Por lo tanto, la variación total
de movimiento depende directamente tanto de la fuerza aplicada como
del tiempo de acción de la fuerza.

En las imágenes podemos apreciar que la
fuerza aplicada a la pelota es diferente en
cada caso, según la velocidad que se
quiera lograr.
¿Qué ocurriría con la fuerza si el tenista
golpeara una pelota debásquetbol?

104 | Unidad 3

U3

16/8/10

10:28

Página 105

DESARROLLANDO CONTENIDOS

2.

El impulso
INFERIR

Actividad 1
FUERZA Y TIEMPO DE APLICACIÓN
Para esta actividad necesitarás dos autitos de
masas similares.
1. Toma los dos autitos con ambas manos y
aplica sobre ellos una fuerza similar para
moverlos.
2. Repite el procedimiento anterior, pero ahora
sobre uno de losautitos aplica una fuerza
durante un tiempo mayor.
a. En el primer procedimiento, ¿cómo fue la
distancia que alcanzaron los autitos?
b. Para el segundo procedimiento, ¿qué autito se movió una distancia mayor?

En la actividad que acabas de realizar pudiste observar que al actuar fuerzas
similares sobre cuerpos de masa también similar, dichas fuerzas tienden a
producir un efecto parecido. En laprimera parte de la actividad, el efecto
sobre los autitos fue producir desplazamientos iguales. Ahora, cuando se
varía el tiempo de aplicación de una fuerza también varían los efectos que
dicha fuerza puede producir, por lo que no es igual aplicar una fuerza sobre
un cuerpo durante 1 s que aplicarla durante 10 s. También varían los efectos de una fuerza si varía su módulo.
De la segunda leyde Newton sabemos que F = m ⋅ a .
Δv
Δv
Como a =
, entonces F = m ⋅
Δt
Δt
F ⋅ Δt = m ⋅ Δv

La variación del movimiento depende de la fuerza aplicada y del tiempo
de aplicación. A mayor variación de movimiento, mayor es la fuerza aplicada y/o mayor tiempo de aplicación de dicha fuerza.
A esta relación de fuerza y tiempo es lo que llamaremos impulso y lo representaremos con la letra “I”.I = F ⋅ Δt [ N ⋅ s ]

(Ecuación 1)

Luego, la variación del movimiento dependerá del impulso que actúe
sobre el cuerpo.

CONEXIÓN CON…
TECNOLOGÍA
En los llamados air-bags, los cuales son
bolsas de aire que se inflan en fracciones
de segundo durante un choque, se aplica
el concepto de variación de movimiento o
impulso, ya que en esta situación hay una
gran variación de velocidad....