Significado de la Segunda Ley de Newton

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La segunda ley de Newton, también conocida como el principio fundamental de la dinámica, trata de la relación entre la fuerza y la aceleración de un cuerpo.

Esta es la segunda de las tres leyes de Isaac Newton, que explican la dinámica del movimiento corporal. La primera, segunda y tercera leyes de Newton fueron publicadas en 1687 en el libro llamado Principios Matemáticos de la Filosofía Natural.

Esta es la única ley de Newton que puede ser representada por una ecuación, donde la fuerza resultante (Fr) es igual al producto de la masa (m) por la aceleración (a).

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Explicación de la 2ª ley de Newton

Según esta ley, para que un cuerpo gane aceleración y se altere su velocidad, se debe aplicar una fuerza sobre él. La segunda ley, por lo tanto, se ocupa de los casos en que hay aceleración en el movimiento de los cuerpos, diferenciándose de la primera ley, que se ocupa de los casos en que la aceleración es nula.

Aprenda más sobre la primera y tercera ley de Newton.

Para que un cuerpo se salga de su estado de equilibrio y gane aceleración, la fuerza resultante que se le aplique debe ser diferente de cero.

Esto significa que si hay más de una fuerza ejercida sobre el cuerpo, es necesario sumar todas las fuerzas, ya que estas fuerzas pueden intensificarse si tienen la misma dirección y sentido, o pueden anularse entre sí si tienen sentidos opuestos, por ejemplo.

Mira la ecuación de esta ley:

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A partir de esta relación observamos que la fuerza resultante puede ser calculada multiplicando la masa del cuerpo por la aceleración. Por la fórmula, también vemos que la fuerza y la masa son magnitudes directamente proporcionales.

Esto significa que cuanto mayor sea la masa, mayor debe ser la intensidad de la fuerza para que el cuerpo gane aceleración. Esto sucede debido a la inercia del cuerpo, que es su tendencia a permanecer en su estado de equilibrio.

La masa es la medida cuantitativa de la inercia, así que cuanto mayor sea la masa, mayor será la inercia de un cuerpo. Vea este ejemplo:

  • En una superficie plana hay dos cajas de madera, una pesa 5 kg, la otra 500 kg. Si una persona trata de empujar estas cajas, le será mucho más fácil mover la caja más ligera porque su masa es más pequeña y por lo tanto su inercia también es menor.

Por otro lado, podemos observar que la masa y la aceleración son magnitudes inversamente proporcionales. Esto se debe a que cuanto mayor es la masa de un cuerpo, mayor es su resistencia a cambiar su velocidad y por lo tanto, menor es su aceleración.

Para que esa relación sea más clara, véase este ejemplo:

Consideremos dos cuerpos con masas diferentes, el cuerpo A tiene una masa igual a 10 kg y el cuerpo B tiene una masa igual a 5 kg y sobre ambos cuerpos se aplica una fuerza de la misma intensidad.

Segunda lei de newtonAplicando la misma fuerza, el cuerpo de menor masa ganó más aceleración.

En ese caso, el cuerpo B ganará una mayor aceleración que el cuerpo A. Esto se debe a que la masa del cuerpo B es más pequeña y por lo tanto su resistencia al aumento de la velocidad es menor.

Las unidades de medida de estas cantidades son:

  • Fuerza (F) – Newton
  • Masa (m) – kg
  • Aceleración (a) – m/s²

Véase también el significado de inercia y fuerza.

Ahora que ha comprendido cuál es la segunda ley de Newton, mire el ejemplo de un ejercicio práctico.

  • Considerando dos cuerpos A y B, ambos de 100 kg. En el cuerpo A se aplica una fuerza de 40 newtons y en el cuerpo B una fuerza de 60 newtons. ¿Cuál es la aceleración adquirida por cada cuerpo?

Usando la fórmula:

segunda lei de newton

Cuerpo A Cuerpo B

40 = 100.a

a= 40/100

a= 0,4 m/s²

60 = 100.a

a = 60/100

a = 0,6 m/s²

Como resultado, tenemos que la aceleración del cuerpo B es mayor que la del cuerpo A. Dado que ambos tienen la misma masa, la aceleración fue mayor en el caso de que la fuerza resultante aplicada al cuerpo fuera más intensa.

Aprenda más sobre las leyes y la dinámica de Newton.