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Fuerzas y leyes de la Dinámica
En la unidad anterior has estudiado el movimiento de los cuerpos. Ahora vas a estudiar
las causas del movimiento y de sus cambios. Es decir, ¿por qué se mueven los cuerpos?
En la antigua Grecia, Aristóteles (384 a. C.-322 a. C.) ya se planteó esta pregunta. Él se
dedicó a estudiar fundamentalmente las causas del movimiento y distinguía entre el
mundo celeste, en el que el movimiento era perfecto, uniforme y sin fin, y el mundo
terrestre, en el que el estado natural de los cuerpos es el reposo. Clasificó los
movimientos terrestres en dos categorías: los violentos (en los que los cuerpos son
sacados de su lugar natural por contacto con otros cuerpos) y los naturales (el cuerpo
trata de recuperar su lugar cuando cesa el contacto con otros cuerpos). El humo que
asciende o las piedras que caen serían movimientos naturales. Los movimientos violentos
eran consecuencia de fuerzas que tiraban (un buey de una carreta) o empujaban (el
viento a la vela del barco).
Hoy en día muchas personas explican el movimiento de los cuerpos usando argumentos
parecidos a los de Aristóteles. Sin embargo desde que Galileo Galilei (1564-1642) realizó
los primeros experimentos sobre el movimiento y posteriormente, Isaac Newton
(1642-1727) escribió su "Philosophiae naturalis principia matemática", la humanidad ha
avanzado enormemente en la comprensión de las razones que explican el movimiento de
los cuerpos. Sin estos conocimientos, por ejemplo, no sería posible la aviación actual ni
los viajes al espacio.
 
Imagen de DemonDeLuxe (Dominique Toussaint) bajo licencia
Creative Commons
 
1. Las fuerzas como interacción
Foto de James Marvin Phelps
bajo
licencia Creative Commons BY NC
2.0
Cuando empujas un mueble, golpeas una pelota o estiras
un muelle estás interaccionando con el mueble, la pelota o
el muelle. Esta interacción hace que se desplace el cuerpo,
cambie su velocidad la pelota o se deforme el muelle.
La fuerza es un concepto que se utiliza para cuantificar
la interacción entre dos cuerpos.
Por lo tanto, siempre que hablemos de fuerzas estarán
presente al menos dos cuerpos. Cuando estiras un muelle,
estás haciendo una fuerza sobre él pero el muelle a su vez
ejerce una fuerza sobre ti.
Pero ojo: que se produzca una interacción no significa que
tenga que haber contacto, también pueden producirse a
distancia. Recuerda cómo se mueven los algunos objetos
metálicos en las proximidades de un imán.
Si observas los efectos que produce una interacción,
notarás que son distintos según sea la intensidad de la
misma, la dirección en que se produce, su sentido y el
punto donde se aplica. Por esto, una interacción debe
representarse mediante una magnitud vectorial.
Una fuerza es una magnitud vectorial, manifestación de una interacción entre
dos cuerpos, que puede producirse por contacto entre ellos o a distancia. Su
efecto es cambiar el estado de movimiento del cuerpo o de deformarlo.
Verdadero Falso 
Verdadero Falso 
Indica si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos:
Para que exista una fuerza es imprescindible que ya un contacto entre dos
cuerpos.
Siempre que hablamos de fuerzas intervienen al menos dos cuerpos, uno
que ejerce la fuerza y otro que la recibe.
La fuerza de atracción entre el Sol y la Tierra provoca el movimiento de
Actividad
AV - Pregunta Verdadero-Falso
Verdadero Falso 
Dado su caracter escalar, la suma de dos fuerzas igual de intensas nunca
puede dar como resultado el valor cero.
Imagen 3 de elaboración propia
 
Cada interacción se mide por una fuerza.
Matemáticamente las magnitudes vectoriales se
representan por un vector, como ya sabes.
La unidad de fuerza en el Sistema Internacional de
Unidades (S.I.) es el newton (N). Un Newton es la
fuerza capaz de producir una aceleración de 1m/s 2
a un cuerpo con una masa de 1 kg.
 
 
 
 
En muchas ocasiones interesa expresar la fuerza en
sus componentes cartesianas:
En la siguiente animación puedes variar el módulo de una fuerza y el ángulo que
forma con dos ejes de coordenadas cartesianas. Intenta mantener el módulo de la fuerza
en 4N y varía el ángulo. Podrás comprobar cómo a medida que el ángulo va creciendo
desde 0 hasta 90º, la componente Fx va menguando y la componente Fy va
aumentando. Al pasar de 90º, el proceso se invierte pero ahora la componente Fx
apunta en el sentido contrario.
Imagen 4 de elaboración propia
Aplicamos sobre un cuerpo una fuerza de 5 N que forma un ángulo de 30º con
el eje horizontal.
 
a) Haz un esquema donde
representes a la fuerza así como al
resultado de su descomposición en
componentes cartesianas.
b) Calcula el valor numérico de
dichas componentes.
Imagen 7 de elaboración propia
Si sobre un cuerpo actúan varias fuerzas a
la vez, sus efectos son los mismos que los
que se producirían con una sola fuerza,
llamada fuerza resultante.
La fuerza resultante o fuerza neta se
obtiene sumando vectorialmente las
fuerzas que actúan sobre el cuerpo:
 
 
Para calcular la fuerza neta es muy útil
descomponer las fuerzas en sus
componentes cartesianas rectangulares y
obtener las componentes de la resultante
sumando las respectivas componentes.
Algunos derechos reservados por Str1ke
Dos hombres empujan un coche aplicando cada uno una fuerza paralela al
suelo. El primero hace una fuerza de 200 N y el segundo de 140 N, formando
Actividad
Un barco que tiene el motor averiado es ayudado por dos remolcadores para
entrar en el puerto. Cada uno de ellos tira de él con una fuerza de 10000 N
y ambas forman un ángulo de 60º. El módulo de la fuerza neta que actúa
sobre el barco es:
10000 N
20000 N
17320 N
5000 N
Tenemos un taco de madera encajado en un rincón y aplicamos una fuerza
sobre él para intentarlo desencajar.
¿Cuál de las tres fuerzas A, B o C es capaz de desencajarlo?
AV - Pregunta de Elección Múltiple
AV - Pregunta de Elección Múltiple
 
Con la A.
Con la B.
Con las fuerzas A o C. 
Sobre un objeto se ejercen 2 fuerzas de 30 y 40 N respectivamente. Calcula
la fuerza resultante si:
Imágenes de elaboración propia
1. Ambas fuerzas son paralelas. 2. Ambas fuerzas son opuestas.
1.1. Tipos de fuerzas
Podemos clasificar las fuerzas de varias formas: atendiendo a si hay contacto entre los
cuerpos, atendiendo a si se dan entre las partes de un objeto o provienen de elementos
externos o incluso atendiendo al origen que las provoca.
Nosotros vamos a utilizar el criterio más sencillo para clasificarlas, si existe contacto entre
los cuerpos que interaccionan o no. Así podemos hablar de:
f uerzas de contacto
fuerzas a distancia.
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Las fuerzas de contacto más comunes son:
la tensión de una cuerda (fuerza que ejerce una cuerda tensa sobre un objeto
al que esté atado);
la fuerza normal (fuerza que ejerce una superficie sobre el cuerpo que se
encuentra sobre ella y que es perpendicular a dicha superficie);
la fuerza de rozamiento (fuerza existente entre dos cuerpos en contacto
cuando uno de ellos intenta deslizar sobre el otro; es paralela a la superficie de
contacto);
la fuerza elástica (fuerza ejercida por un muelle sobre un objeto al que se
encuentre unido debido a que se encuentre estirado o comprimido).
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Demos ahora algunos ejemplos de fuerzas a distancia :
la fuerza gravitatoria . Se da siempre entre dos masas. Permite explicar por
ejemplo el movimiento de la Tierra en torno al Sol. En nuestro planeta, el peso de
un cuerpo es la fuerza con que la Tiera lo atrae. Tiene dirección vertical y apunta
hacia el centro de la Tierra.
la fuerza magnética que explica la atracción entre el hierro y un imán.
la fuerza eléctrica que hace que un globo frotado en el pelo atraiga trocitos de
papel.
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Haz un esquema de lasfuerzas que actúan sobre el libro de la fotografía.
Haz un esquema y señala las fuerzas que intervienen sobre un balón de fútbol
que se encuentra sobre una superficie plana:
1. En reposo.
2. Rodando después de haber sido golpeado.
Imagen 13 del CERN de dominio publico
Interacciones fundamentales
Hemos clasificado las interacciones como por contacto o a distancia y por
tanto las fuerzas como de contacto o a distancia. Actualmente los físicos
consideran que todas las interacciones pueden reducirse a cuatro básicas o
fundamentales: la gravitatoria, la electromagnética, la nuclear fuerte y la
nuclear débil.
La interacción gravitatoria es
muy débil, atractiva, de alcance
infinito y actúa sobre los cuerpos
por el hecho de tener masa. Para
que sea observable es necesario
que uno de los cuerpos tenga masa
muy grande. Es la responsable de
los movimientos de los astros y de
la caída de los cuerpos.
La interacción electromagnética
es mucho más intensa que la
gravitatoria, atractiva o repulsiva,
de alcance infinito y actúa entre
cuerpos cargados eléctricamente.
Es la responsable de la estructura
de la materia.
La interacción nuclear fuerte es
la más intensa, atractiva, de corto alcance y actúa en el interior de los
núcleos. Es la responsable de la estabilidad del núcleo ya que mantiene
unidos a los protones y los neutrones.
La interacción nuclear débil es la responsable de algunos fenómenos
radiactivos (desintegración β). De muy corto alcance, actúa en el interior del
núcleo.
Objetivos
b) Cae verticalmente rozando con el aire.
c) Cuelga de un hilo en reposo.
d) Cuelga de un hilo y es empujado horizontalmente por el viento.
d) Colocado sobre una mesa, es empujado horizontalmente. Ten en cuenta el
rozamiento con la mesa.
e) En la misma mesa que el apartado anterior, lo dejamos de empujar.
 
1.2. La medida de las fuerzas
Los cuerpos elásticos, muelles o resortes, se deforman cuando se les aplica una fuerza,
pero recuperan su forma original al dejar de actuar la fuerza. La deformación producida y
la fuerza aplicada están relacionadas. Podemos utilizar esta relación para medir las
fuerzas.
Utilizando el simulador siguiente vas a encontrar la relación entre la fuerza aplicada en el
extremo de un muelle y el aumento de su longitud.
Primero vamos a medir cuánto se deforma el muelle cuando colocamos sobre él diferentes
masas. En primer cuelga el platillo, toma una referencia y mide, arrastrando el marcador,
cuánto mide el muelle en esa situación. Ve colocando pesas de 10 g y anota las longitudes
del muelle cuando en el platillo se colocan una, dos, tres y hasta seis pesas.
 
Simulación de Jesús Peñas bajo licencia Creative Commons
 
Calcula cuánto se alarga el muelle para los diferentes pesadas que has hecho.
Cumplimenta la tabla siguiente y representa gráficamente la fuerza aplicada
frente a la elongación.
Masa (g) 10 20 30 40 50 60
Fuerza(N) 
Elongación 
Recuerda que el peso de un cuerpo se puede calcular multiplicando la masa
por la aceleración de la gravedad.
La masa debe ir en kg y la aceleración de la gravedad en m/s 2 para que la
fuerza resulte expresada en Newtons.
La gráfica que has obtenido en el ejercicio anterior es una recta que pasa por el origen
de coordenadas. Esto significa que el alargamiento del muelle es directamente
proporcional a la fuerza aplicada.
F = k ∆L
Donde F es la fuerza aplicada, ∆L es el alargamiento del muelle y k es la constante
elástica o constante recuperadora del muelle. Este resultado se conoce como ley de
Hooke .
La constante elástica es una característica del muelle; su valor es la pendiente de la recta,
representa la fuerza necesaria para alargarlo la unidad de longitud y se mide en N/m.
Para medir una fuerza puede utilizarse un aparato que se basa en la ley de Hooke y que
recibe el nombre de dinamómetro.
Imagen de elaboración propia
 
Un dinamómetro es un tubo que contiene un muelle y una escala graduada. Al aplicar una
fuerza en el extremo del muelle, éste se estira y en la escala se lee el valor de la fuerza.
AV - Pregunta de Elección Múltiple
¿Cuánto se alargará un muelle si su constante elástica es 100 N/m y le
aplicas una fuerza de 50 N?
100 cm
50 cm
0,5 cm
500 cm
Si el muelle se alarga 65 cm, ¿qué fuerza has aplicado?
65 N
0,65 N
100 N
650 N
2. Fuerzas y movimiento. Leyes de Newton
Imagen de elaboración propia
Hasta el siglo XVII, las enseñanzas de Aristóteles mostraban lo evidente: un cuerpo
mantiene su estado de movimiento si sobre él actúa una fuerza constantemente. En ese
siglo, Galileo formuló su ley de inercia .
Galileo experimentó con planos inclinados, haciendo rodar bolas por superficies planas
inclinadas distintos ángulos con la horizontal.
Galileo construyó dos planos inclinados y los colocó en ángulos opuestos. Desde lo alto del
primero de los planos soltó una bola que bajó rodando. Al llegar al segundo plano la bola
subió por él hasta cierta altura. Galileo observó que la bola trataba de alcanzar la altura
inicial.
Galileo repitió la experiencia reduciendo el ángulo del segundo plano y encontró que la
bola subía siempre hasta la misma altura, aunque recorría una distancia mayor. Se
preguntó qué pasaría si el segundo plano fuera horizontal y concluyó que la bola seguiría
rodando sobre la superficie para siempre.
Si se quiere mantener un cuerpo en movimiento, se debe seguir empujando debido al
rozamiento y no a la naturaleza del proceso. Galileo afirmó que los cuerpos tienden a
permanecer en su estado de movimiento y que, por consiguiente, oponen una
resistencia a un cambio en su estado de movimiento. Esta es la primera de las tres leyes
de la dinámica que veremos a continuación.
Para saber más
Imagen de Andrew Dunn , bajo licencia CC BY parar Wikipedia.
En el año 1687 la Royal Society de Londres publicó los Principios matemáticos
de la filosofía natural (Philosophiae naturalis principia mathemática). En esta
obra Newton recogió las tres leyes del movimiento o principios fundamentales
de la dinámica.
2.1. Primera ley de Newton
Ahora toca experimentar un poco con un cohete. En la siguiente animación se representa
el movimiento de un cohete en medio del espacio. Supondremos que la única fuerza
ejercida por la propulsión de los gases que combustionan en sus motores. Antes de
presionar sobre el primero de los dos botones puedes comprobar que en ausencia de
fuerzas nuestro cohete no cambia su estado de movimiento, sigue en reposo.
Ahora pulsa el primer botón de fuerza. Comprobarás que el cohete empieza a moverse y
su velocidad crece a medida que pasa el tiempo. Al cabo de unos segundos deja de pulsar.
El cohete ya no estará sometido a ninguna fuerza y con sus motores parados, ¡sigue
moviéndose! Mantiene constante su velocidad. Por lo tanto, cuando dejan de actuar
fuerzas sobre un cuerpo, este no cambia su estado de movimiento. Si se movía a una
velocidad, seguirá moviéndose a esa velocidad y en línea recta.
Observa que según esta ley no necesitas ninguna fuerza para mantener un cuerpo en
movimiento, pero sí que la necesitas para cambiar su velocidad (módulo y/o dirección).
Así pues, los cuerpos se oponen a cambiar su estado de movimiento. Esta resistencia al
cambio que presenta un cuerpo se denomina inercia. La inercia es la oposición que
manifiesta un cuerpo a modificar su estado de reposo o de movimiento rectilíneo y
uniforme.
Primera ley de Newton o ley de la inercia:
Todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme
mientras no actúe ninguna fuerza neta sobre él.
La primera ley se cumple tanto si no actúa ninguna fuerza sobre el cuerpo como si la
fuerza resultante es cero. En nuestra vida diaria observar que muchos cuerpos pierden
velocidad y terminan parándose si no se les empuja. Esto nos lleva a la falsa conclusión
deque es imprescindible la presencia de una fuerza neta para mantener el movimiento
pero en ese razonamiento hay un fallo: nos olvidamos de que la fuerza rozamiento está
actuando y es la responsable de que cambie la velocidad. Si elimináramos completamente
ese rozamiento haciendo el vacío y puliendo la superficie de contacto, la velocidad se
mantendría constante. Esto es lo que le ocurre a nuestro cohete en el espacio, en
ausencia de rozamientos.
Mostrar retroalimentación
Indica en qué casos actúa una fuerza neta sobre el cuerpo:
Una piedra que deja caer un niño desde un puente al agua.
Un ciclista que sube un puerto de montaña con velocidad constante.
El ciclista anterior cuando comienza el descenso aumentando su
velocidad.
Al tomar una curva en ese descenso.
AV - Pregunta de Selección Múltiple
2.2. Segunda ley de Newton
En la primera ley de Newton has aprendido que los cambios en el movimiento de los
cuerpos son debidos a la actuación de las fuerzas. Es decir, las fuerzas producen
aceleraciones.
Vamos a comprobarlo usando la simulación del cohete. 
 
Para ello espera a que la barra del tiempo marque un múltiplo de 10 segundos
(así los cálculos serán más sencillos) y pulsa el botón de fuerza sin soltarlo
hasta que pasen 10 segundos. Anota el valor de la velocidad final.
Pasados unos segundos vuelve a pulsar el botón Fuerza y mantenlo pulsado
un tiempo. Vuelve a soltar y anota el valor de la velocidad final.
Calcula la aceleración producida durante ambas propulsiones. Comenta los
resultados.
Segunda ley de Newton:
Cuando sobre un cuerpo actúa una fuerza neta, la aceleración que adquiere
es directamente proporcional a la fuerza resultante, en su misma dirección y
sentido.
Al aumentar la fuerza, dejando la masa constante, la aceleración aumenta
proporcionalmente a la fuerza (a doble fuerza doble aceleración).
Al modificar la masa, manteniendo constante la fuerza, la aceleración y la masa son
inversamente proporcionales (la aceleración disminuye al aumentar la masa).
Calcula la masa del cohete conociendo la fuerza que se le aplica y la
aceleración con que se mueve.
Un paquete que se encuentra sobre una mesa adquiere una aceleración de 2
m/s 2 cuando le aplicamos una fuerza de 4 N. ¿Qué aceleración adquirirá si le
aplicamos una fuerza de 20 N?
Un fardo formado por 10 bloques iguales adquiere la aceleración de 1
m/s 2 , al aplicarle una fuerza. ¿Qué aceleración adquirirá si solo contiene 3
bloques y sobre él actúa la misma fuerza?
Un coche de 1500 kg arranca y alcanza los 72 km/h en 10 segundos. ¿Qué
fuerza neta actúa sobre el coche?
El coche del apartado anterior después de circular un rato con la velocidad
de 72 km/h, frena y para tras recorrer 100 m. ¿Qué fuerza neta actuará en
este caso?
Actividad
Un cuerpo de 1 kg puede moverse libremente. Si aplicamos una fuerza de 1
N, el cuerpo se moverá:
Con una velocidad de 1 m/s.
Con una aceleración de 1 m/s 2 .
Con una velocidad de 10 m/s.
Con una aceleración de 10 m/s 2 .
Un libro de 350 g de masa está apoyado sobre una mesa. ¿Cuál es el valor
de la fuerza neta que ejercemos sobre él, si tiene una aceleración de 2
m/s 2 ?
0,7 N
700 N
175 N
AV - Pregunta de Elección Múltiple
AV - Pregunta de Elección Múltiple
7 N
Una caja adquiere una aceleración de 3 m/s 2 cuando le aplicamos una
fuerza neta de 6 N. La masa de la caja es:
18 kg
2 kg
0,5 kg
9 kg
AV - Pregunta de Elección Múltiple
2.3. Peso y masa : ley de Gravitación
Universal
Vídeo de la NASA de uso libre
Galileo demostró que todos los cuerpos caen en
las proximidades de la superficie terrestre con
la misma aceleración. Esto contradice la
creencia común de que los cuerpos caen tanto
más rápido cuando más pesados son. En
nuestra vida diaria tenemos evidencias que nos
hacen pensar en ese sentido. Por ejemplo, si
dejamos caer un martillo y una pluma desde la
misma altura, el martillo llega antes al suelo.
Los tripulantes del Apolo XV (David R. Scott)
hicieron un experimento parecido en la Luna.
Scott dejó caer un martillo y una pluma en la
superficie lunar y los dos objetos, de masa
diferente, cayeron simultáneamente con la
misma aceleración. Puedes verlo en el vídeo de
la NASA.
En la Tierra existe aire y la pluma roza con el
aire y planea mientras que el martillo corta el
aire y pierde menos velocidad. En la Luna sin
embargo no hay rozamiento puesto que no hay aire y entonces la única fuerza que actúa
es la atracción gravitatoria.
Galileo no sabía por qué ocurría esto. Fue Newton quien al formular su segunda ley lo
resolvió. La fuerza que actúa sobre un cuerpo que cae es su peso. El peso es proporcional
a la masa:
donde g es la gravedad .
Si aplicamos la 2ª ley de Newton a la caída de un cuerpo en ausencia de rozamientos,
obtenemos que:
 
 
 
 
Por lo tanto, en ausencia de rozamientos, los cuerpos caen con una aceleración que es
igual a la gravedad. ¿Entiendes ahora porque se llama aceleración de la gravedad a g?
 
Newton formuló la Ley de Gravitación Universal , en la que estableció que todos los
cuerpos se atraen por el sólo hecho de poseer masa.
Actividad
La fuerza de atracción entre dos cuerpos es directamente proporcional al
producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia que las separa.
 
 
Imagen de I, Dennis Nilsson en Wikipedia bajo CC By 3.0
G es una constante universal medida por Henry Cavendish en el siglo XVIII, de valor
6,67.10 -11 N m 2 kg -2 .
Supongamos ahora que uno de los dos cuerpos es la Tierra. La fuerza de gravitatoria con
que atrae la Tierra al otro cuerpo es su peso. ¿Qué relación guarda entonces la expresión
anterior con la fórmula del peso de un cuerpo que ya conocemos?
 
 
donde M y d son la masa de la Tierra y la distancia desde el centro de la Tierra al cuerpo
respectivamente.
En los puntos cercanos a la superficie de la Tierra “r” es aproximadamente el radio de la
Tierra y g (aceleración de caída de los cuerpos) vale 9,8 m/s 2 . Para puntos lejanos a la
superficie terrestre, la gravedad es menor a medida que nos vamos alejando. Cada
planeta o satelite tiene su propia aceleración de la gravedad. En la superficie de la Luna
los cuerpos caen con una aceleración menor que en la superficie terrestre.
La masa es una propiedad de los cuerpos que se expresa con una magnitud
escalar.
El peso es la fuerza con que un cuerpo es atraído por la Tierra (o la Luna, o
Marte).
La masa se mide en kilogramos (kg) y el peso se mide en newtons (N). Los aparatos
utilizados para medir la masa y el peso son diferentes.
La masa de un cuerpo es siempre la misma en la Tierra, la Luna o Marte, mientras que el
peso es diferente en la Tierra, la Luna o Marte.
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Pesando kilos.
La masa y el peso se
confunden frecuentemente.
Seguro que has oído en el
mercado "Por favor, me pesa
2 kilos de melocotones". Esos
"kilos" ¿son kilogramos? Si lo
son, no se puede hablar de
pesar, porque el peso es una
fuerza.
En realidad, se usa una
terminología anticuada, ya
que se refiere a kilopondios
(kilogramo-peso), que es el
peso que tiene una masa de
1 kg. Esta unidad no
pertenece al SI y se usa cada
vez menos.
 
Pre-conocimiento
N. La aceleración de la gravedad en la superficie lunar es de 1,6 m/s . ¿Cuál
es la masa del astronauta? ¿Cuál es su peso en la superficie terrestre?
Mostrar retroalimentación
De acuerdo con la ley de gravitación universal:
Dos cuerpos siempre interaccionan gravitacionalmente.
La fuerza de la gravedad depende de la masa de los dos cuerpos y de
la distancia que los separa.
Todos los cuerpos caen libremente con aceleraciones distintas.
AV - Pregunta de Selección Múltiple
2.4. Tercera ley de Newton
Observa el movimiento del cochecito del siguiente vídeo.
Vídeo de onio72 en Youtube
¿Cómo podrías explicar el movimiento del cochecito? Para quecambie su estado de
movimiento (del reposo a desplazarse con una determinada velocidad) es necesario que
se vea sometido a una fuerza. ¿Quién eferce esa fuerza? ¿Quién empuja hacia delante al
cochecito? Es muy probable que ya estés pensando en el aire del interior del globo.
Efectivamente, cuando soltamos el globo este expulsa el aire de su interior. ¿Cómo lo
expulsa? Empujando al aire hacia detrás. Entonces, ¿por qué se mueve el cochecito
hacia delante? La explicación nos la proporciona la tercera ley de Newton, también
denominada ley de acción y reacción.
Tercera ley de Newton:
Cada vez que un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este último ejerce
sobre el primero una fuerza igual y opuesta.
Actividad
Imagen de Onio72 en Wikimedia Commons licenciada bajo CC BY 3.0
Imagen de elaboración propia
La tercera ley de Newton es conocida
también como Principio de acción y
reacción.
Cuando dos cuerpos 1 y 2 interaccionan,
el cuerpo 1 hace una fuerza sobre el 2,
, que se llama acción y el cuerpo 2
hace una fuerza sobre el 1, , que se
llama reacción. Estas dos fuerzas cumplen
la tercera ley de Newton:
La acción y la reacción están presentes en cada interacción. Ambas actúan
simultáneamente, pero cada una lo hace sobre un cuerpo distinto.
Al calcular la fuerza resultante sobre un cuerpo, sólo debes considerar una de ellas, ya
que la otra actúa sobre el otro cuerpo.
Golpeas un clavo con un martillo. De acuerdo con la tercera ley de Newton,
el clavo:
Ejerce una fuerza que equilibra la del martillo.
AV - Pregunta de Elección Múltiple
Desaparece en la madera.
Se mueve con una velocidad constante.
Ejerce otra fuerza igual y opuesta sobre el martillo.
Dibuja las fuerzas que actúan sobre un libro apoyado encima de una mesa.
¿Cuáles son los pares acción-reacción?
Imagen de elaboración propia
Dos cajas de 20 y 30 kg de
masa respectivamente, se
encuentran apoyadas sobre
una superficie horizontal sin
rozamiento, una apoyada en
la otra. Si empujamos el
conjunto con una fuerza de
100 N. ¿Cuál es la aceleración
de cada masa?¿Qué fuerza
ejercerá cada caja sobre la
otra?