Gravedad y elasticidad

Gravity & Elasticity

Si cuelgas una pesa de un muelle, el peso tira hacia abajo y la fuerza elástica hacia arriba hasta el equilibrio. El peso es W=mg y cambia de lugar; la masa es la misma en todas partes. Por la ley de Hooke F=kx el alargamiento es proporcional a la fuerza, y k mayor significa muelle más rígido. Mueve la masa para ver el alargamiento y compara el peso en la Tierra y en la Luna.

¿Qué pasa al colgar una pesa de un muelle?

masa de la pesa3 kg

💡 ¿Por qué se estira el muelle?

①La pesa siente el peso (hacia abajo)

②El muelle se estira y aplica fuerza elástica (hacia arriba)

③Cuando se igualan, queda en equilibrio

④A más masa, más alargamiento

Gravedad — peso y masa

Peso (gravedad)

W = mg

peso (N) = masa (kg) × g (m/s²)

🔍 Masa vs peso

①Masa (kg): cantidad de materia, no depende del lugar

②Peso (N): fuerza gravitatoria, varía con el lugar

③Tierra g≈9,8; Luna g≈1,6

④En la Luna pesas ~1/6 que en la Tierra

Fuerza elástica y ley de Hooke

Ley de Hooke

F = kx

fuerza elástica (N) = constante k (N/m) × alargamiento (m)

Constante k

k = Fx

k grande = muelle rígido (cuesta estirar)

📐 Aspectos de la ley de Hooke

①Alargamiento proporcional a la fuerza

②Constante de proporcionalidad: k

③k grande → menos estiramiento con la misma fuerza

④Más allá del límite elástico ya no vale

Puntos clave

Resumen

W = mg, F = kx

peso = masa × g; fuerza elástica = k × alargamiento

🎯 Puntos clave

①Peso y masa son distintos (N vs kg)

②W = mg; g ≈ 9,8 en la Tierra

③Hooke: F = kx

④El dinamómetro mide peso usando un muelle

⑤En equilibrio: peso = fuerza elástica

Ejemplos y prueba

Ejemplo 1

¿Cuál es el peso en la Tierra de un objeto con masa de 2 kg? (g = 9,8 m/s²)

El peso se halla con W = mg (masa por aceleración de la gravedad).

W = 2 kg × 9,8 m/s² = 19,6 N.

▸ 19,6 N

El peso W = mg, así que la misma masa pesa distinto donde g es diferente.

Ejemplo 2

Una pesa colgada de un resorte de constante 20 N/m lo estira 0,1 m. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza elástica?

Por la ley de elasticidad, la fuerza elástica F = kx (constante del resorte por el estiramiento).

F = 20 N/m × 0,1 m = 2 N.

▸ 2 N

Por la relación F = kx, el estiramiento de un resorte es proporcional a la fuerza.

tipo prueba de unidad

¿Qué afirmación sobre la gravedad y la elasticidad es correcta?

①La masa cambia según el lugar

②El peso se halla con W = mg y cambia según el lugar

③El peso en la Luna es mayor que en la Tierra

④La relación es F = kx, donde el estiramiento y la fuerza son inversamente proporcionales

⑤Cuanto mayor es la constante k, más se estira

▸ ② El peso se halla con W = mg y cambia según el lugar

El peso es W = mg, y como g varía según el lugar, el peso también cambia con el lugar.

La masa es constante en todas partes (①), el peso en la Luna es cerca de 1/6 del de la Tierra (③), en la relación F = kx el estiramiento y la fuerza son proporcionales (④) y una k mayor se estira menos (⑤).

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