Segunda Ley de Newton

Segunda Ley de Newton
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La segunda ley de Newton nos da la clave para la resolución matemática de problemas, estableciendo la relación entre las fuerzas y la aceleración (y por consiguiente la velocidad). Las 3 leyes de Newton son fundamentales a la hora de entender y de poder resolver cualquier problema de mecánica o dinámica. La primera ley de Newton y la tercera ley de Newton son las más intuitivas.

FÓRMULA DE LA SEGUNDA LEY DE NEWTON

La fórmula de la segunda ley de Newton es: F=m*a

Fuerza es igual a masa multiplicado por la aceleración. Esto quiere decir que:

  • Conociendo la masa de un objeto, y conociendo las fuerzas que actúan sobre él, puedes sacar la aceleración. A partir de la aceleración, y conociendo el sentido de las fuerzas, puedes conocer la velocidad, la trayectoria…
  • Conociendo la aceleración y la masa, sacar las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.

FUERZAS QUE PUEDEN ACTUAR SOBRE UN OBJETO

Fuerzas que actúan sobre un objeto pueden ser de muchos tipos, mecánica, neumática, y sobre todo en cualquier dirección. Habría que entrar en terreno vectorial para poder definir bien fuerzas. No obstante hay algunas fuerzas “básicas” que vemos más comúnmente, y que vamos a ver algunos ejemplos.

FUERZA DEL PESO

Hay una fuerza que está actuando siempre en la Tierra que es la fuerza de la gravedad, esto hace que cada cuerpo tenga un peso. Este peso es una fuerza en dirección perpendicular al suelo en el que estamos.

Segunda Ley de Newton Peso

Si tenemos un suelo debajo va a aparecer una fuerza en sentido contrario y misma dirección (tercera ley de Newton), y al estar en equilibrio no nos movemos.

FUERZA DE ROZAMIENTO

La fuerza de rozamiento es otra fuerza muy importante que aparece en todos los cuerpos en movimiento. Ya sea en el suelo, en el aire o en el agua, va a existir siempre una fuerza de rozamiento que se opone al movimiento. Según la superficie de la que se trate, tendrá un coeficiente de rozamiento u otro.

Segunda Ley de Newton Rozamiento

La fuerza de rozamiento es en sentido contrario al movimiento y es lo que hace que un cuerpo en movimiento en la Tierra siempre acabe parándose, si no se sigue aplicando la fuerza. En el espacio, al no haber aire, la fuerza de rozamiento es nula, de ahí las velocidades de rotación que alcanzan las naves espaciales, sin apenas tener que aplicar fuerza.

En el caso del suelo, la fuerza de rozamiento es lo que hace que una pelota gire. Si no existiese rozamiento, o fuese muy pequeño, como en el caso del hielo, la pelota no giraría y de ahí que resbalen las ruedas en el hielo.

FUERZA EJERCIDA A UN CUERPO

Cualquier fuerza que se realice sobre un cuerpo, ya sea empujando, con una máquina, poléa, va a generar una fuerza. Esta fuerza puede, o bien encontrar una oposición y fuerza contraria (pared, suelo,…) o bien generar una aceleración, según esta segunda Ley de Newton.

ACELERACIÓN

La aceleración es el aumento de velocidad en la unidad de tiempo. Todos sabemos lo que es la aceleración intuitivamente por ejemplo en el caso del coche. Hay una aceleración actúando siempre en la Tierra, que sería la gravedad. La gravedad en la superficie de la Tierra es de 9,8m/s2. Por eso nuestro peso (fuerza) es igual a masa por la gravedad. A medida que subimos en altura (hacia el espacio) la aceleración de la gravedad disminuye y por eso la fuerza del peso disminuye a medida que vamos al espacio. Aquí puedes ver diferentes valores de la gravedad.

EXPERIMENTOS DE LA SEGUNDA LEY DE NEWTON

En este experimento, con un conjunto de poleas podemos aprender sobre distribuciones de fuerzas y las leyes de Newton, aplicándolas sobre el funcionamiento de las poleas y cuál es su correcto funcionamiento para que reduzcan el peso.
En este sencillo pero divertido experimento vamos a fabricar un cohete casero. El cohete va a estar propulsado con ácido cítrico y bicarbonato que al entrar en contacto con el agua saldrá disparado.

LEYES DE NEWTON

Ver las leyes de Newton: