Breve resumen
Este video explica la segunda ley de Newton, también conocida como el principio fundamental de la dinámica. Se explica cómo la fuerza aplicada a un cuerpo se relaciona con su aceleración, y cómo la masa del cuerpo influye en esta relación. Además, se define la unidad de fuerza en el Sistema Internacional (el Newton) y se explica el concepto de fuerza peso. Finalmente, se resuelven dos ejercicios prácticos aplicando la segunda ley de Newton.
- La segunda ley de Newton establece que la aceleracion de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.
- La fórmula principal es: Fuerza = Masa x Aceleración (F = ma).
- Se explica cómo calcular la aceleración, la fuerza o la masa cuando se conocen los otros dos valores.
Introducción [0:00]
Miguel Fernández Collado da la bienvenida al canal Clases Particulares en Ávila e invita a los espectadores a suscribirse y apoyar el canal a través de Patreon o uniéndose al canal. Anuncia que el tema del video es la segunda ley de Newton.
¿Qué es la segunda ley de Newton? [0:29]
La segunda ley de Newton, también conocida como el principio fundamental, establece que cuando una fuerza neta no nula actúa sobre un cuerpo, este adquiere una aceleración en la misma dirección y sentido que la fuerza. Se relaciona la fuerza aplicada a un cuerpo con su aceleración, explicando que la fuerza aplicada sobre un cuerpo hace que se mueva con un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Se explica que midiendo el tiempo que tarda en recorrer una distancia, se puede conocer su aceleración si se conoce su posición y velocidad inicial. Se ilustra con ejemplos numéricos variando la fuerza y la masa, mostrando cómo afecta la aceleración.
Conclusiones de la segunda ley de Newton [2:04]
Se presentan tres conclusiones principales de la segunda ley de Newton:
- El cuerpo adquiere una aceleración en la misma dirección y sentido que la fuerza aplicada.
- La aceleración es directamente proporcional a la fuerza aplicada.
- La aceleración es inversamente proporcional a la masa del cuerpo.
De estas conclusiones se deriva la fórmula: aceleración = fuerza / masa.
Fórmulas de la segunda ley de Newton [2:32]
La fórmula general de la segunda ley de Newton es: ΣF = ma (sumatorio de fuerzas es igual a masa por aceleración). Se define el Newton como la unidad de fuerza en el Sistema Internacional: es la fuerza que, al actuar sobre un cuerpo de 1 kg, le comunica una aceleración de 1 m/s² en su misma dirección y sentido. Se recomienda repasar la primera ley de Newton, ya que se considera un caso particular de la segunda ley, donde la fuerza neta es cero, no hay aceleración y el cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme.
Fuerza peso [3:25]
Se explica que cuando un cuerpo se mueve solo bajo la influencia de la atracción gravitatoria, cae libremente con una aceleración de g = 9,8 m/s². La dirección y sentido de esta aceleración coinciden con los de la fuerza peso. Por lo tanto, el peso es igual a la masa por la aceleración de la gravedad (P = mg).
Ejercicios de la segunda ley de Newton [3:50]
Se resuelven dos ejercicios prácticos aplicando la segunda ley de Newton:
- Ejercicio 1: Calcular la aceleración que produce una fuerza de 50 N a un cuerpo de 13,000 gramos. Primero, se convierte la masa a kilogramos (13 kg). Luego, se aplica la fórmula a = F/m, resultando en una aceleración de 3.85 m/s².
- Ejercicio 2: Calcular la masa de un cuerpo que, al recibir una fuerza de 350 N, produce una aceleración de 520 cm/s². Primero, se convierte la aceleración a m/s² (5.2 m/s²). Luego, se aplica la fórmula m = F/a, resultando en una masa de 67.31 kg.
