¿Cuánta fuerza se necesita para mover una persona de 70 kg?

Intentaré cubrir todos los aspectos relacionados con su pregunta para aclarar cualquier pregunta de física y matemáticas que pueda tener.

En primer lugar, la aceleración siempre se define como la tasa de cambio de la velocidad por unidad de tiempo, es decir, cuánto ha cambiado la velocidad en un cierto período de tiempo. Sin introducir nociones de cálculo, siempre se puede calcular como,

$$\vec{a}=\frac{\vec{v_f}-\vec{v_0}}{t_f-t_0}$$ donde los subíndices$f$y$0$indican los valores final e inicial, respectivamente. Entonces, a partir de su ejemplo, puede ver que, de hecho, la aceleración que calculó es correcta.

Ahora bien, la segunda ley de Newton establece que la aceleración que experimenta un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza aplicada en esa dirección e inversamente proporcional a la masa inercial del objeto . En otras palabras, cuanto más fuerte es la fuerza, más acelera el objeto, y cuanto más masivo es el objeto, menos acelera. Esto se puede escribir en la ecuación clásica,

$$\vec{a}=\frac{\vec{F}}{m}$$

o resolviendo por la fuerza, recuperas lo conocido,

$$\vec{F}=m\vec{a}$$

Esto le permite calcular la fuerza necesaria para un objeto de cierta masa$m$alcanzar una cierta aceleración$\vec{a}$, independiente del origen de la fuerza . En otras palabras, no necesitas preocuparte por la naturaleza de la fuerza o cómo alcanzarás eventualmente esa aceleración, ya que esta ecuación te permitirá calcular la fuerza neta total para alcanzar tal aceleración. Por lo tanto, puede ver en su ejemplo que su resultado también es correcto.

Ahora, como ejercicio para probar qué tan bien entendiste estos temas, me gustaría proponerte las siguientes preguntas como continuación de tu problema:

a) Si el hombre alcanza la misma velocidad máxima en la mitad del tiempo (es decir, alcanza los 15 m/s en 2,5 segundos), ¿cuál es la nueva aceleración?

b) Si ahora el hombre pesa la mitad de la masa dada en el enunciado (es decir, 35 kg), ¿cuánta fuerza se necesita para que acelere a esa velocidad?

c) Compara tus nuevos resultados con los anteriores.