phet: forces and motion basics\ndirections: open the simulation link and press the arrow to start.\nnewtons…
phet: forces and motion basics\ndirections: open the simulation link and press the arrow to start.\nnewtons 2nd law tells us that the more force is applied to an object the faster it will accelerate. it also tells us that objects with a greater mass need a greater force to be applied in order to accelerate them.\nacceleration is any change in motion. this means speeding up (this includes starting to move), slowing down (including stopping), or changing direction.\npart 1: the \motion\ tab\n - click on the \motion\ option.\n - check the boxes for \values\, \masses\, and \speed\ (\force\ should already be checked).\n - fill in the chart below, adding your own mix in the final row.\n| object | total mass | force needed to get it moving at 5 m/s |\n| ---- | ---- | ---- |\n| box | answer | answer |\n| box with garbage can | answer | answer |\n| fridge | answer | answer |\n| list objects | answer | answer |\n1. what is the pattern you see between the total mass and the force needed to accelerate to 5 m/s?\nanswer\n2. which of newtons laws does this demonstrate?\nanswer\n3. how does it demonstrate that law?\nanswer
Answer
Explicación:
Paso 1: Aplicar la segunda ley de Newton
La segunda ley de Newton se expresa como $F = ma$, donde $F$ es la fuerza, $m$ es la masa y $a$ es la aceleración. Aquí, la aceleración $a$ para alcanzar una velocidad de $5$ m/s se asume constante (ya que se busca la fuerza para alcanzar esa velocidad). Entonces, $F$ es directamente proporcional a $m$.
Paso 2: Resolver para la fuerza necesaria
Para cada objeto, primero se debe conocer su masa $m$. Luego, con $a$ constante (por ejemplo, si se asume un tiempo $t$ para alcanzar $5$ m/s y se utiliza $a=\frac{v - u}{t}$, siendo $u = 0$ y $v = 5$ m/s), se calcula $F=ma$.
- Patrón entre masa y fuerza: La fuerza necesaria para acelerar un objeto a 5 m/s es directamente proporcional a la masa total del objeto. Cuanto mayor sea la masa, mayor será la fuerza necesaria.
- Ley de Newton: Demuestra la segunda ley de Newton ($F = ma$).
- Cómo demuestra la ley: Como se aumenta la masa de un objeto, y se desea una aceleración constante (llegar a 5 m/s), según la fórmula $F = ma$, la fuerza $F$ debe aumentar proporcionalmente a la masa $m$.
Respuesta:
Para llenar la tabla, se necesitan los valores reales de masa de cada objeto (que no se dan en la pregunta). Pero en general:
- Para el objeto "Box": Sin conocer la masa $m_{box}$, no se puede calcular la fuerza $F_{box}=m_{box}a$ (con $a$ la aceleración para alcanzar 5 m/s).
- Para "Box with Garbage Can": Sin la masa $m_{box - garbage}$, no se puede calcular $F_{box - garbage}=m_{box - garbage}a$.
- Para "Fridge": Sin la masa $m_{fridge}$, no se puede calcular $F_{fridge}=m_{fridge}a$.
- Para "List Objects": Sin conocer las masas de los objetos en la lista, no se pueden calcular las fuerzas.
- La fuerza es directamente proporcional a la masa.
- Segunda ley de Newton.
- Aumentando la masa y manteniendo la aceleración constante, la fuerza aumenta proporcionalmente.