¿Cómo sabemos que la aceleración debida a la gravedad es positiva o negativa al resolver problemas de movimiento?

Nota: Si usted, como escritor de esta pregunta, se preguntaba cómo, en particular, averiguar si utilizar específicamente un signo negativo o positivo en problemas de movimiento, pase al párrafo en negrita a continuación.

Otro enfoque a la pregunta:

Esta es una buena pregunta, una pregunta que hacen muchas personas que toman física por primera vez. Hay algunas formas de ver esto: Una forma de ver esto es:

Cuando tomé física por primera vez en la escuela secundaria (honores / AP en particular), mi maestra nos enseñó que la fuerza de la gravedad hacia arriba es negativa. Pero lo que recuerdo es que con frecuencia, al resolver problemas o instruirnos sobre cómo resolver un problema, nos dice que podemos considerar la fuerza de gravedad descendente como positiva si quisiéramos. Esto se debía a que a veces tenía más sentido y era más fácil resolver ciertos problemas cuando era un signo “+” y no un signo “-“.

Ligera interjección. Si está tratando de averiguar si debe usar un signo positivo o negativo en un problema, esto es lo que pienso: mire todos sus datos y lo que está tratando de resolver o encontrar. A veces, los resultados tienen más sentido o son simplemente mejores resultados cuando se usa un signo positivo en lugar de uno negativo. Realmente no puedo darte ningún ejemplo en particular, pero eso es lo que debes tener en cuenta. Pero la mayoría de las veces no importa si usa un signo positivo o negativo de gravedad, con una comprensión adecuada del problema y la situación, puede comprender los resultados de cualquier manera. Con frecuencia se basa en la preferencia. (Hice esta parte a la respuesta en caso de que esto sea lo que quisiste decir con tu pregunta).

Además, cambiamos más o menos indirectamente el signo. Si piensa en un plano xy como en un gráfico, simplemente hacemos que la dirección y hacia abajo sea positiva y viceversa. Entonces, cualquier fuerza hacia abajo se consideró positiva en ese caso. No recuerdo ningún problema en particular ya que soy un estudiante de primer año en la universidad y no he tomado física desde entonces (aunque pronto lo haré).

Entonces resultó que lo que asignamos como positivo o negativo se basa principalmente en lo que nosotros como sociedad nos hemos acostumbrado. Pero también, se basa en cómo la palabra positiva generalmente significa que hay una ganancia de algún tipo, o que agregaste algo o algún valor. Y hemos llegado a saber que las pérdidas o restas son negativas, por ejemplo. Y cuando aplicamos esto a la gravedad y la altura: cuando subimos experimentamos una ganancia de altura y cuando bajamos experimentamos una pérdida de altura. Por lo tanto, arriba es positivo y abajo significa negativo.

Esas dos explicaciones principales son lo suficientemente buenas como para responder a esta pregunta, pero también quiero abordar una cosa más. En física y temas relacionados con la electricidad, los electrones y el campo eléctrico, las cargas negativas y positivas se oponen entre sí. Pero lo que aprende en la escuela es que 1) las cargas producen un campo eléctrico (piense en el campo de gravitación producido por un planeta) y 2) Este campo eléctrico fluye de la carga positiva a la negativa. El mejor ejemplo de esto son los electrones y los protones. Entonces, todo esto significa que hay algo de una relación aquí (ya sea intencional o no) que es que el campo eléctrico fluye (líneas de campo eléctrico) hacia la carga negativa y las masas “fluyen” hacia una dirección en particular, que es hacia abajo (negativo) . Solo quería agregar este bit al final porque creo que es interesante y posiblemente significativo.

Es muy simple.

Si una dirección es positiva, entonces la dirección opuesta es negativa.

Pero la pregunta es qué dirección es positiva.

Depende de ti.

Tome cualquier dirección como positiva, lo que sea conveniente para usted. Automáticamente, la dirección opuesta será negativa.

La aceleración debida a la gravedad siempre actúa hacia abajo, ya sea que esté en el suelo o en la parte superior de un edificio alto.

Si considera la dirección hacia abajo como positiva, g también es positiva.

Si considera la dirección hacia abajo como negativa, entonces g es negativo.

Cuando una pelota cae desde la parte superior de un edificio, estamos en la parte superior y será más fácil si tomamos hacia abajo como positivo. (Sin embargo, no es una regla estricta) g es positivo. W

Si la pelota se lanza desde la parte superior del edificio o desde el suelo. Será conveniente si la dirección ascendente es positiva. Sin embargo, no es una regla estricta. Ahora g es negativo.

En uno y el mismo problema, puede cambiar la dirección según nuestra voluntad, pero con precaución.

La magnitud de la aceleración gravitacional es g, que en la Tierra es 9.8 m / s [matemática] ^ 2 [/ matemática]. La dirección de la aceleración gravitacional siempre es hacia abajo (de hecho, así es como se sabe qué es hacia abajo). Si está utilizando un sistema de coordenadas donde arriba es la dirección vertical positiva, entonces la aceleración gravitacional se considera negativa, entonces [math] a = -g [/ math]. Si está utilizando un sistema de coordenadas donde abajo es la dirección vertical positiva, entonces la aceleración es positiva, entonces [matemática] a = g [/ matemática]. La orientación que elija depende de usted; pero es común, en problemas de caída libre y movimiento de proyectil, tener una actitud positiva.

Para resumir: la respuesta depende de cómo oriente el sistema de coordenadas.

Dios mío, no puedo creer a cuántas personas les gusta complicar las cosas. ¿Por qué definir abajo positivo? Ciertamente no decimos que un avión vuela a -30000 pies. Mantenlo simple. Una regla para todos los problemas de movimiento: Arriba = positivo, Abajo = negativo. Dado que la aceleración debida a la gravedad siempre es baja, use siempre -9.81 m / s ^ 2.

Cuando se usa cualquiera de las ecuaciones de movimiento de newton en la dirección y, s = positivo si ese punto está por encima del punto inicial y s = negativo si está por debajo del punto inicial. Por ejemplo, si lanzas la pelota hacia arriba y cae 20 m por debajo del punto de partida, usa S = -20 m. Si arrojas hacia arriba y alcanza un apogeo, vuelve a bajar y aterriza en un techo a 45 m por encima del punto de partida, S = + 45 m. Finalmente, si lanzas la pelota hacia abajo con una velocidad inicial de 30 m / sy cae por debajo del punto de partida (obviamente), tanto la velocidad inicial como S serán negativas. Y en TODOS los casos g = negativo.

No piense en ello como positivo o negativo. Es simplemente un vector de fuerza. Tiene dirección y magnitud. Si lo piensa de esta manera, obtendrá la respuesta correcta en todas las preguntas basadas en la física.

Es mucho más simple de lo que la gente lo hace sonar. Si la aceleración es positiva o negativa realmente depende de cómo defina su sistema de coordenadas . ¿Ir hacia arriba es positivo para ti ? Es para la mayoría de las personas. Una velocidad hacia arriba en un sistema donde hacia arriba es positivo será una velocidad positiva. Una velocidad hacia arriba en un sistema donde hacia abajo es positivo será una velocidad negativa. Lo mismo se aplica a la distancia, la aceleración y todas las descripciones de movimiento cinemático. Mantente consistente con tu sistema de coordenadas . Siempre evaluará los valores verdaderos, de acuerdo con su sistema de coordenadas.

Lo que generalmente les enseño a mis alumnos es que la gravedad es un vector, por lo que cuando intentamos resolverlo siempre usamos una regla de signo consistente. Usualmente uso “+” para dirección hacia arriba y “-” para dirección hacia abajo. Cuando obtienes la respuesta final menos, eso significa que es hacia abajo, y viceversa.

Depende de la dirección del movimiento. Si el objeto para el que está calculando viaja en la misma dirección de su aceleración, entonces se considera positivo. Si viaja en sentido opuesto a la dirección del movimiento, entonces negativo.

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