Question

activity a: newtons first law
get the gizmo ready

• click reset
• remove all fans from the cart

question: what happens to the cart when there is no force?

1. form hypothesis what will the motion of the cart be like when there is no force at all? (there is no friction in this model)
2. predict suppose a cart with no fans has a starting velocity of 2 m/s. what will be the velocity of the cart when it reaches the wall?
3. experiment check that there are no fans on the cart. on the description tab, set the initial velocity of cart to 2.0 m/s. select the bar chart tab, and click play what do you notice about the velocity of the cart?
4. experiment click reset place two fans on the cart, and point them in opposite directions (next to direction, click the button for one fan.) turn both fans on, and click play what do you notice about the velocity of the cart?
5. analyze select the graph tab

a. what do you notice about the graph of position vs. time (x vs t)?

b. what does the velocity vs. time (v vs t) graph show?

c. what do you notice about the graph of acceleration vs. time (a vs t)?

1. draw conclusions: newtons first law states that an object in motion will travel at a constant velocity unless acted upon by an unbalanced force. how do these experiments show this?

Explanation:

Explicación paso a paso:

Paso 1: Hipótesis

Según la primera ley de Newton, un objeto en reposo permanecerá en reposo y un objeto en movimiento se moverá con velocidad constante si no hay fuerzas actuando sobre él. Sin fricción y sin fuerzas aplicadas, el carrito se moverá con velocidad constante.

Paso 2: Predicción

Dado que no hay fuerzas (ni fricción) y la velocidad inicial es de 2 m/s, según la primera ley de Newton, la velocidad del carrito cuando llegue a la pared será de 2 m/s, ya que no hay nada que cambie su velocidad.

Paso 3: Experimento (sin fuerzas adicionales)

Se notará que la velocidad del carrito permanece constante en 2 m/s, ya que no hay fuerzas que lo aceleren o desaceleren.

Paso 4: Experimento (con dos ventiladores en direcciones opuestas)

Como los ventiladores se apuntan en direcciones opuestas, las fuerzas que ejercen se cancelan entre sí. Por lo tanto, la velocidad del carrito no cambiará y permanecerá constante (suponiendo que las fuerzas de los ventiladores son iguales).

Paso 5: Análisis de gráficas

A. Gráfica de posición vs tiempo (x vs t)

Será una recta con pendiente constante, ya que la velocidad es constante. La pendiente de la recta representa la velocidad del carrito.

B. Gráfica de velocidad vs tiempo (v vs t)

Será una línea horizontal en la velocidad inicial (2 m/s), ya que la velocidad no cambia en ausencia de fuerzas netas.

C. Gráfica de aceleración vs tiempo (a vs t)

Será una línea en el eje x (a = 0), ya que la velocidad es constante y no hay cambios en la velocidad, por lo que la aceleración es cero.

Paso 6: Conclusiones

En los experimentos donde no hay fuerzas netas (sin ventiladores o con ventiladores en direcciones opuestas que se cancelan), el carrito se mueve a velocidad constante, lo que demuestra la primera ley de Newton. Cuando no hay fuerzas netas actuando sobre el carrito, su velocidad no cambia, ya sea que esté en reposo o en movimiento.

Respuesta:

1. El carrito se moverá a velocidad constante.
2. 2 m/s
3. La velocidad permanece constante en 2 m/s.
4. La velocidad del carrito permanece constante.
5. A. Recta con pendiente constante. B. Línea horizontal en 2 m/s. C. Línea en a = 0.
6. En ausencia de fuerzas netas, el carrito se mueve a velocidad constante, cumpliendo la primera ley de Newton.

Answer:

Explicación paso a paso:

Paso 1: Hipótesis

Según la primera ley de Newton, un objeto en reposo permanecerá en reposo y un objeto en movimiento se moverá con velocidad constante si no hay fuerzas actuando sobre él. Sin fricción y sin fuerzas aplicadas, el carrito se moverá con velocidad constante.

Paso 2: Predicción

Dado que no hay fuerzas (ni fricción) y la velocidad inicial es de 2 m/s, según la primera ley de Newton, la velocidad del carrito cuando llegue a la pared será de 2 m/s, ya que no hay nada que cambie su velocidad.

Paso 3: Experimento (sin fuerzas adicionales)

Se notará que la velocidad del carrito permanece constante en 2 m/s, ya que no hay fuerzas que lo aceleren o desaceleren.

Paso 4: Experimento (con dos ventiladores en direcciones opuestas)

Como los ventiladores se apuntan en direcciones opuestas, las fuerzas que ejercen se cancelan entre sí. Por lo tanto, la velocidad del carrito no cambiará y permanecerá constante (suponiendo que las fuerzas de los ventiladores son iguales).

Paso 5: Análisis de gráficas

A. Gráfica de posición vs tiempo (x vs t)

Será una recta con pendiente constante, ya que la velocidad es constante. La pendiente de la recta representa la velocidad del carrito.

B. Gráfica de velocidad vs tiempo (v vs t)

Será una línea horizontal en la velocidad inicial (2 m/s), ya que la velocidad no cambia en ausencia de fuerzas netas.

C. Gráfica de aceleración vs tiempo (a vs t)

Será una línea en el eje x (a = 0), ya que la velocidad es constante y no hay cambios en la velocidad, por lo que la aceleración es cero.

Paso 6: Conclusiones

En los experimentos donde no hay fuerzas netas (sin ventiladores o con ventiladores en direcciones opuestas que se cancelan), el carrito se mueve a velocidad constante, lo que demuestra la primera ley de Newton. Cuando no hay fuerzas netas actuando sobre el carrito, su velocidad no cambia, ya sea que esté en reposo o en movimiento.

Respuesta:

1. El carrito se moverá a velocidad constante.
2. 2 m/s
3. La velocidad permanece constante en 2 m/s.
4. La velocidad del carrito permanece constante.
5. A. Recta con pendiente constante. B. Línea horizontal en 2 m/s. C. Línea en a = 0.
6. En ausencia de fuerzas netas, el carrito se mueve a velocidad constante, cumpliendo la primera ley de Newton.