Es difícil decirlo con seguridad con tan poca información, pero creo que con lo que puede estar luchando es lo que se conoce como intuición física (para la física; hay un concepto análogo para las matemáticas). Es la capacidad de ver el enunciado de un problema y poder visualizar la esencia del problema en términos de realidad física, sin tener que pensar primero en términos de fórmulas y vectores y todo eso. Construir la intuición física lleva tiempo y mucha práctica, así que no te preocupes demasiado por eso; Solo sigue leyendo y resolviendo problemas.
Te voy a mostrar mi manera de resolver el problema que planteaste. No sé lo que sabe, así que simplemente asumiré que conoce todos los conceptos básicos y no los explicaré, pero puede pedir aclaraciones.
Así que el péndulo está colgando del techo del vagón del tren. Si el tren no se está moviendo, entonces va a colgar hacia abajo, porque la gravedad ejerce una fuerza sobre él. Esto se equilibra con la fuerza de tensión ascendente de la cuerda del péndulo, que evita que el péndulo caiga al suelo. Del mismo modo, si el tren se mueve a una velocidad constante, el péndulo continuará colgando hacia abajo, ya que solo la gravedad y la tensión actúan sobre él.
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Ahora el tren empieza a acelerar. ¿Qué pasa con las cosas dentro de un vehículo cuando se acelera? Tienden a moverse hacia la parte trasera del vehículo; Si estás en un automóvil, te presionan en tu asiento. ¿Por qué pasó esto? Bueno, para acelerar algo, debes aplicarle una fuerza. En el caso del péndulo, esa fuerza se aplica a la cuerda por el techo del vagón de tren. Eso, combinado con la fuerza de tensión, hace que el péndulo se mueva hacia la parte trasera del vagón del tren, al igual que cuando se presiona en el asiento del carro cuando el carro acelera.
Bien, acabo de pasar dos párrafos que tratan conceptos físicos, y todavía no he hecho una sola ecuación. Eso es lo que quiero decir con intuición física. Ahora que entendemos lo que realmente está sucediendo, podemos sacar las cuentas. Aquí hay una foto:
La fuerza de la gravedad se muestra mediante las flechas rojas del vector, y la fuerza de la aceleración mediante las flechas del vector azul. Las flechas verdes vectoriales muestran la fuerza neta, la suma vectorial de las otras dos fuerzas. Llamemos a la masa del péndulo [math] m [/ math]. La fuerza de la gravedad es entonces:
[math] F_ {gravity} = mg [/ math]
La fuerza de la aceleración es:
[math] F_ {accel} = ma [/ math]
donde [math] a [/ math] es la aceleración (desconocida). El ángulo del péndulo y el ángulo de la fuerza neta deben ser iguales (de lo contrario, el péndulo se movería para hacerlos iguales), por lo que tenemos:
[math] \ tan {\ theta} = \ frac {F_ {accel}} {F_ {gravity}} = \ frac {ma} {mg} = \ frac {a} {g} [/ math]
Reorganizar
[math] a = g \ tan {\ theta} = (10 \, \ text {m} \, \ text {s} ^ {- 2}) \ cdot 0.07 = 0.7 \, \ text {m} \, \ texto {s} ^ {- 2} [/ math]