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Física de bachillerato
Curso: Física de bachillerato > Unidad 1
Lección 1: Fuerza, masa y aceleraciónRepaso de la segunda ley de Newton
Repasa los conceptos clave, ecuaciones y habilidades que necesitas para comprender la segunda ley del movimiento de Newton, incluido cómo analizar el movimiento en las direcciones x y y de manera independiente.
Términos clave
| Término (símbolo) | Significado |
|---|---|
| \Sigma | La letra mayúscula griega sigma. Significa “suma de” o “sumando todo.” |
| \Sigma, F, with, vector, on top | La suma de las fuerzas. También escrita como F, with, vector, on top, start subscript, start text, n, e, t, a, end text, end subscript. |
| Aceleración | La tasa de cambio de la velocidad por unidad de tiempo dada. Un objeto se acelera si su velocidad cambia. |
| Sistema | La colección de objetos que son de interés en un problema. Los sistemas pueden ser cerrados o abiertos y pueden estar aislados o no. |
| Equilibrio | Las fuerzas en un sistema están balanceadas. Cuando F, with, vector, on top, start subscript, start text, n, e, t, a, end text, end subscript, equals, 0, el sistema no está acelerando y la velocidad es constante. La velocidad es cero cuando un sistema está en equilibrio estático y la velocidad es constante y distinta de cero cuando un sistema está en equilibrio dinámico. |
Ecuaciones
| Ecuación | Significado de los símbolos | Significado en palabras |
|---|---|---|
| a, with, vector, on top, equals, start fraction, \Sigma, F, with, vector, on top, divided by, m, end fraction, equals, start fraction, F, with, vector, on top, start subscript, start text, n, e, t, a, end text, end subscript, divided by, m, end fraction | a, with, vector, on top es la aceleración, \Sigma, F, with, vector, on top es la fuerza externa neta y m es la masa del sistema. | La aceleración es la fuerza neta dividida entre la masa del sistema. |
La segunda ley del movimiento de Newton
La segunda ley de Newton dice que la aceleración y la fuerza externa neta son directamente proporcionales, y que existe una relación inversamente proporcional entre la aceleración y la masa. Por ejemplo, una fuerza grande que actúa sobre un objeto pequeño le da una aceleración grande, pero una fuerza pequeña sobre un objeto enorme resultará en muy poca aceleración. Además, la fuerza y la aceleración están en la misma dirección.
La ecuación de la segunda ley de Newton es:
También podemos reordenar la ecuación para obtener la fuerza neta:
Donde a, with, vector, on top es la aceleración, \Sigma, F, with, vector, on top es la fuerza externa neta y m es la masa del sistema.
Resolver problemas con la segunda ley de Newton
Para usar la segunda ley de Newton, dibujamos un diagrama de cuerpo libre para identificar todas las fuerzas y sus direcciones. Es útil alinear nuestro sistema de coordenadas para que la dirección de la aceleración sea paralela a uno de nuestros ejes.
Las direcciones x y y son perpendiculares y se analizan en forma independiente. En otras palabras, para la dirección x podemos escribir:
Y para la dirección y podemos escribir:
La ecuación de la segunda ley de Newton puede reacomodarse para despejar la masa, la aceleración o la fuerza desconocidas.
¿Qué más debo saber sobre la segunda ley de movimiento de Newton?
- Las fuerzas balanceadas pueden hacer que la fuerza neta de un objeto sea cero. Múltiples fuerzas pueden actuar sobre un objeto. Si las fuerzas están balanceadas, la fuerza neta es cero y la aceleración del objeto también es cero.
- Hay limitaciones a las leyes de Newton. Las leyes de Newton son excelentes para modelar nuestra experiencia del mundo. Cuando comenzamos a investigar objetos que se acercan a la velocidad de la luz o están en la escala atómica, las leyes de Newton ya no son precisas. Los físicos han tenido que proponer modelos adicionales para estas situaciones.
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como se saca la gravedad?(1 voto)
podemos decir que la gravedad es como una constante en la tierra, esto quiere decir siempre va a tener el mismo valor el cual sería 9.8m/s^2, cabe resaltar que este número es la aceleración que se efectuar por la gravedad.(1 voto)
Hola! Estoy aprendiendo física y me eh dado cuenta que a la masa la simbolizan como "m", porque lo que me pregunte si, ¿No importa como lo simbolizémos? ¿Podría ser que "m" signifique metros y "M" signifique masa?(1 voto)