2. Una nave espacial se desplaza cada vez más rápido con sólo uno de sus dos motores encendido. Despreciando los cambios en la masa: a. ¿Qué ocurrirá con su aceleración cuando se encienda el segundo motor estando el primero aún en funcionamiento? b. ¿Qué pasaría si en vez de eso expulsara la mitad de su masa?
Respuestas a la pregunta
Analizando las condiciones con las que se desplaza una nave espacial, tenemos que:
- Si se enciende el segundo motor, tenemos que la aceleración aumentaría; si ambos motores aplican la misma fuerza, la aceleración se duplicaría.
- Si se expulsará la mitad de la masa, la aceleración aumentaría, específicamente, se duplicaría.
Análisis de la segunda ley de Newton
La segunda ley de Newton establece que la fuerza es igual a masa por aceleración. Es decir:
F = m·a
Donde:
- F = fuerza
- m = masa
- a = aceleración
Análisis del problema
- Primera parte: encendido del segundo motor
La aceleración es directamente proporciona a la fuerza, por tanto, si se enciende el segundo motor, la fuerza neta sobre la nave espacial aumentaría y en consecuencia su aceleración también aumentaría.
Considerando que ambos motores aplican la misma fuerza, entonces al encender el segundo motor la aceleración se duplicaría.
- Segunda parte: expulsión de la mitad de la masa
La segunda ley de Newton establece que la masa es inversamente proporcional a la aceleración. Por tanto, si la nave espacial expulsa parte de su masa, entonces la aceleración de la misma aumentaría.
En este caso, como se expulsa la mitad de la masa, la aceleración se duplica.
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