FCA-PD1-4F-Guia5-Movimiento-24-de-agosto-al-04-de-septiembre

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Leyes de Newton 
 
Recordemos que dinámica proviene del griego dynamis que significa Fuerza. 
Uno de los estudiosos de la Dinámica fue Isaac Newton (físico y matemático de nacionalidad 
inglesa (1642–1727), se considera el inventor del Cálculo, descubridor de la composición de 
la luz blanca y concibió la idea de la Gravitación Universal. Este científico tuvo el mérito de 
ser el primero en sistematizar los conceptos de fuerza y masa. Los publicó en su obra 
Principia Mathematica, en 1687. A continuación los revisaremos. 
 
 
 
Primera Ley de Newton: Principio de Inercia 
Todos los cuerpos en el Universo interaccionan los unos con los otros, influyéndose mutuamente 
en sus movimientos. Pero podríamos imaginarnos una situación tal en que sobre un cuerpo no 
se ejerciera una interacción o en que el efecto combinado de varias se anulara; tendríamos 
entonces lo que se llama partícula libre. 
La experiencia nos indica que si en un instante dado cesa la acción que se ejerce sobre la 
partícula de modo que ésta se convierta en libre, su movimiento a partir de ese instante será 
rectilíneo uniforme con la velocidad qué tenía en el momento en que dejaron de actuar los 
agentes externos. Esta tendencia de un cuerpo a mantener su velocidad cuando no se ejercen 
acciones sobre él se llama inercia. 
Por ejemplo, cuando un vehículo que se mueve a gran velocidad se detiene bruscamente, y 
cesa por tanto la acción impulsora que ejerce sobre los pasajeros, éstos se sienten lanzados 
hacia adelante a causa de su propia inercia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Entonces la Primera Ley de Newton establece que: “Todo objeto persiste en su estado de reposo 
o de movimiento en línea recta y con velocidad constante, a menos que se le apliquen fuerzas 
que lo obliguen a cambiar dicho estado”. 
 
 
Nombre estudiante: 
 
 
Fecha: 
24 de agosto al 
04 de septiembre 
Curso 4º F Asignatura: Termodinámica 
Docente autor: Elsa Fernández (elsafernandez@institutoclaret.cl) 
Educadoras PIE Carolina Villagrán (carolinavillagran@institutoclaret.cl) 
Desempeño: Refuerzan las leyes de Newton 
Al estar dentro 
de una micro 
que se pone de 
improviso en 
movimiento, 
nuestro cuerpo 
tiende a seguir 
en reposo. 
Si vamos en un 
auto que se 
detiene 
bruscamente, 
nuestro cuerpo 
tiende a seguir en 
movimiento. 
mailto:elsafernandez@institutoclaret.cl
mailto:carolinavillagran@institutoclaret.cl
 
 
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Segunda Ley de Newton: Fuerza y aceleración (principio de masa) 
Del enunciado del principio de la inercia se concluye inmediatamente que para mantener un 
cuerpo en movimiento rectilíneo uniforme no es necesaria la acción de una fuerza externa. Por 
otra parte, si actúa un fuerza externa el movimiento deja de ser rectilíneo uniforme para pasar 
a ser curvilíneo, variado, o ambas cosas a la vez. Por tanto, para mantener un movimiento 
curvilíneo o acelerado es necesario aplicar sobre el móvil una fuerza externa. Pero un 
movimiento curvilíneo o variado es equivalente a afirmar que el movimiento del móvil es 
acelerado, ya sea por la presencia de una aceleración lineal, o una aceleración centrípeta, 
algunas veces ambas. Concluimos, pues, que para producir y mantener una aceleración es 
necesaria una acción externa o fuerza aplicada al cuerpo. 
Nuestro próximo problema es determinar experimentalmente la relación entre la fuerza aplicada 
a un cuerpo y la aceleración producida. Supongamos que tenemos un cuerpo muy ligero que 
puede moverse, sin roce, sobre una superficie horizontal y aplicamos al cuerpo una fuerza F. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esta fuerza la podemos medir, por ejemplo en unidades arbitrarias y en términos de lo que se 
ha estirado un resorte. Observamos que la aceleración del cuerpo es a. Si ahora aplicamos al 
cuerpo fuerzas 2F, 3F, observamos que la aceleración es 2a, 3a, luego concluimos, que la 
fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional a su aceleración. 
 
Supongamos ahora que sobre el cuerpo ponemos uno, dos, tres cuerpos iguales. Al añadir los 
diversos cuerpos podemos darnos cuenta que para producir la misma aceleración en cada uno 
de los cuerpos debemos aplicar el doble y el triple de fuerza. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Se desprende de lo anterior que la aceleración de un cuerpo es inversamente proporcional a la 
masa. 
 
Como conclusión, podemos combinar los resultados anteriores y tenemos que: 
 
�⃗� = 𝑚 ∙ �⃗� 
 
 
Esta ecuación vectorial constituye la segunda ley del movimiento de Newton. 
 
 
 
En estos esquemas se muestra que la fuerza aplicada sobre un objeto es proporcional a 
la aceleración que adquiere ese objeto. 
 
Este esquema muestra que al aplicar una misma fuerza la aceleración que adquiere el objeto es inversamente 
proporcional a la masa de tal objeto. 
 
F: fuerza 
m: masa 
a: aceleración 
m 
a 
F 
2m 
1/2 a 
F 
3m 
1/3 a 
F 
 
 
 3 
 
La segunda ley de Newton establece que: “la aceleración que adquiere un objeto por efecto de 
una fuerza total es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza total, tiene la misma 
dirección que la fuerza total y es inversamente proporcional a la masa del cuerpo considerado”. 
 
Tercera Ley de Newton: Acción y reacción 
“Cuando un objeto ejerce una fuerza sobre otro objeto, el segundo objeto ejerce sobre el 
primero una fuerza de igual magnitud y en sentido opuesto a la que ejerce el primero sobre el 
segundo”. 
Una de las fuerzas es llamada acción y la otra reacción, pero la denominación es arbitraria. 
No se trata de que una de las fuerzas aparezca primero que la otra, ¡son simultáneas! 
La acción y la reacción actúan sobre cuerpos distintos, y es por eso que aunque son de sentido 
opuesto y de igual magnitud, no se anulan. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Condición de equilibrio de traslación 
 
∑ 𝑭 = 0  movimiento rectilíneo uniforme  v=0 o v=constante 
 
∑ 𝑭 = m∙a  movimiento acelerado 
 
Ejemplo: 
1) El bloque de la figura es llevado con aceleración constante. Si es tirado 
con una F = 60N. Halla la fuerza de rozamiento. 
 
 
DCL: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Datos 
F=60N 
m= 4kg 
a =10m/s2 
DCL, para ver fuerzas involucradas 
Ecuación 
 
∑ 𝐹 = m∙a 
Procedimiento 
La N= P, en el eje Y 
En el eje X: F≠FR , por tanto ΣF≠0  ΣF=ma 
Luego 
F – FR = ma 
60N - FR = 4kg∙10m/s2 
60N - FR = 40N 
 FR = 20N 
Respuesta 
 
La fuerza de 
rozamiento 
es de 20N 
Fuerzas de acción y reacción. 
Fuerza P, el caballo tira la carreta (acción) y la 
carreta tira el caballo (reacción). 
Fuerza F, el caballo empuja el suelo (acción), el 
suelo empuja al caballo (reacción) 
 
−𝐹𝑏𝑎
 ⃗ 𝐹𝑎𝑏
 ⃗ 
A B 
Fuerzas de acción y reacción. 
𝑭 ⃗ ab: fuerza que ejerce B sobre A 
𝑭 ⃗ ba: fuerza que ejerce A sobre B 
 
 4 kg 
a = 10 m/s2 
F 
FR F 
N 
P 
4
 
 
 4 
2) Halla la aceleración con que avanza el bloque de la figura si su masa es de 5 kg. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DCL: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Desarrolla los siguientes problemas paso a paso, dibujando el diagrama DCL en cada caso. 
 
1.- Un bloque es tirado por un muchacho produciéndose una velocidad de 5m/s en 10s a 
partir del reposo. Si la fuerza empleada es 50N, hallar la masa del bloque. 
a) 5kg b) 10 c) 50 d) 100 e) 200 
 
2.- Un cuerpo de 15 kg de masa tiene una aceleración de 3m/s2. ¿Qué fuerza resultante actúa 
sobre el cuerpo?. 
 a) 45N b) 25 c) 35 d) 55 e) 15 
 
3.- Despreciando las fuerzas de rozamiento, halle la fuerza de 
interacción entre los bloques, si m1 = 6kg; m2 = 4kg. 
 
a) 40 b) N42 c) 44 d) 46 e) 48 
 
 
4.- Hallar la aceleración de los bloques en m/s2 , si mA = 5 kg y mB = 15 kg 
a) 2 b) 6 c) 1 d) 4 e) 8 
 
 
Datos 
F1=100N 
F2 =60N 
m= 5kg 
a =? 
DCL, para ver fuerzas involucradas 
Ecuación 
 
∑ 𝐹 = m∙a 
Procedimiento 
La N= P, enel eje Y 
En el eje X: F1 ≠F2 , por tanto ΣF≠0 
  ΣF=ma 
Luego 
F1 – F2 = ma 
100N - 60N = 5kg∙a 
 40N = 5kg∙a 
 40N = a 
 5kg 
 a= 8m/s2 
 
Respuesta 
 
La aceleración 
es de 8m/s2 
 
 
Referencias 
Ciencias plan común, Física, Departamento de física Preutech, 2012. 
Ciencias Naturales-Física 1.° y 2.° medio, Editorial Crecer Pensando Escuela, Departamento de Estudios 
Pedagógicos, 2017. 
Varios autores https://www.slideshare.net/ 
F1 = 100 
N 
F2 = 60 
a 
P 
F2 F1 
N 
P 
4
70N 
30N 1 
2 
A B 
F = 18 
N 
F = 38 
N 
https://www.slideshare.net/