Question

practice worksheet: net force and acceleration
name _
date _ block _
for each of the following problems, give the net force on the block, and the acceleration, including units.
1)
net force = _ a = f/m = _
2)
net force = _ a = f/m = _
3)
net force = _ a = _
4)
net force = _ a = _
5)
net force = _ a = _
for problems 6 - 9, using the formula net force = mass • acceleration, calculate the net force on the object.
6)
f = m • a = _
7)
f = m • a = _
8)
f = m • a = _
9)
f = m • a = _

1. challenge: a student is pushing a 50 kg cart, with a force of 600 n. another student measures the speed of the cart, and finds that the cart is only accelerating at 3 m/s². how much friction must be acting on the cart? hint: draw a diagram showing the cart, and the two forces acting on it.

Explanation:

1)

Step1: Calcular la fuerza neta

Las fuerzas son \(12\mathrm{N}\) (hacia la izquierda) y \(26\mathrm{N}\) (hacia la derecha). La fuerza neta \(F_{net}=26 - 12=14\mathrm{N}\)

Step2: Calcular la aceleración

Usando \(a = \frac{F}{m}\), con \(F = 14\mathrm{N}\) y \(m=7\mathrm{kg}\), \(a=\frac{14}{7}=2\mathrm{m/s^{2}}\)

2)

Step1: Calcular la fuerza neta

Las fuerzas son \(60\mathrm{N}\) y \(300\mathrm{N}\) (ambas hacia la derecha). \(F_{net}=60 + 300=360\mathrm{N}\)

Step2: Calcular la aceleración

Usando \(a=\frac{F}{m}\), con \(F = 360\mathrm{N}\) y \(m = 40\mathrm{kg}\), \(a=\frac{360}{40}=9\mathrm{m/s^{2}}\)

3)

Step1: Calcular la fuerza neta

Las fuerzas son \(180\mathrm{N}\) y \(20\mathrm{N}\) (ambas hacia la derecha). \(F_{net}=180+20 = 200\mathrm{N}\)

Step2: Calcular la aceleración

Usando \(a=\frac{F}{m}\), con \(F = 200\mathrm{N}\) y \(m = 40\mathrm{kg}\), \(a=\frac{200}{40}=5\mathrm{m/s^{2}}\)

4)

Step1: Calcular la fuerza neta

Las fuerzas son \(70\mathrm{N}\) (hacia arriba) y \(190\mathrm{N}\) (hacia abajo). \(F_{net}=190 - 70=120\mathrm{N}\) (hacia abajo)

Step2: Calcular la aceleración

Usando \(a=\frac{F}{m}\), con \(F = 120\mathrm{N}\) y \(m = 20\mathrm{kg}\), \(a=\frac{120}{20}=6\mathrm{m/s^{2}}\) (hacia abajo)

5)

Step1: Calcular la fuerza neta

Las fuerzas son \(30\mathrm{N}\) (hacia la izquierda) y \(200\mathrm{N}\) (hacia la derecha). \(F_{net}=200 - 30=170\mathrm{N}\)

Step2: Calcular la aceleración

Usando \(a=\frac{F}{m}\), con \(F = 170\mathrm{N}\) y \(m = 100\mathrm{kg}\), \(a=\frac{170}{100}=1.7\mathrm{m/s^{2}}\)

6)

Step1: Calcular la fuerza neta

Usando \(F=m\cdot a\), con \(m = 9\mathrm{kg}\) y \(a = 3\mathrm{m/s^{2}}\), \(F=9\times3 = 27\mathrm{N}\)

7)

Step1: Calcular la fuerza neta

Usando \(F=m\cdot a\), con \(m = 5\mathrm{kg}\) y \(a = 40\mathrm{m/s^{2}}\), \(F=5\times40=200\mathrm{N}\)

8)

Step1: Calcular la fuerza neta

Usando \(F=m\cdot a\), con \(m = 12\mathrm{kg}\) y \(a = 4\mathrm{m/s^{2}}\), \(F=12\times4 = 48\mathrm{N}\)

9)

Step1: Calcular la fuerza neta

Usando \(F=m\cdot a\), con \(m = 200\mathrm{kg}\) y \(a = 6\mathrm{m/s^{2}}\), \(F=200\times6=1200\mathrm{N}\)

10)

Step1: Usar la segunda ley de Newton \(F_{net}=m\cdot a\)

Con \(m = 50\mathrm{kg}\) y \(a = 3\mathrm{m/s^{2}}\), \(F_{net}=50\times3=150\mathrm{N}\)

Step2: Relacionar con la fuerza aplicada \(F_{aplicada}\) y la fuerza de fricción \(F_{fricción}\)

\(F_{net}=F_{aplicada}-F_{fricción}\). Sabiendo que \(F_{aplicada}=600\mathrm{N}\), despejando \(F_{fricción}=F_{aplicada}-F_{net}\)
\(F_{fricción}=600 - 150=450\mathrm{N}\)

Answer:

1. Net Force \(=14\mathrm{N}\), \(a = 2\mathrm{m/s^{2}}\)
2. Net Force \(=360\mathrm{N}\), \(a = 9\mathrm{m/s^{2}}\)
3. Net Force \(=200\mathrm{N}\), \(a = 5\mathrm{m/s^{2}}\)
4. Net Force \(=120\mathrm{N}\) (hacia abajo), \(a = 6\mathrm{m/s^{2}}\) (hacia abajo)
5. Net Force \(=170\mathrm{N}\), \(a = 1.7\mathrm{m/s^{2}}\)
6. \(F = 27\mathrm{N}\)
7. \(F = 200\mathrm{N}\)
8. \(F = 48\mathrm{N}\)
9. \(F = 1200\mathrm{N}\)
10. \(F_{fricción}=450\mathrm{N}\)