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Segunda ley de Newton

Parte de la sección Mecánica del Journey de Physics de Coddy. Lección 12 de 97.

Cuando las fuerzas no se anulan, la fuerza neta cambia el movimiento: el objeto acelera o desacelera. La rapidez con la que cambia su velocidad, en m/s cada segundo, es su aceleración aa. Su unidad es m/s2\mathrm{m/s^2}: una aceleración de 2 m/s22\ \mathrm{m/s^2} significa que va 2 m/s2\ \mathrm{m/s} más rápido cada segundo. Desacelerar también es una aceleración, pero apunta hacia atrás. La segunda ley de Newton indica cuál es su magnitud:

∑F⃗=ma⃗\sum \vec{F} = m\vec{a}

La aceleración apunta en la misma dirección que la fuerza neta, y una masa mayor obtiene menos aceleración de la misma fuerza. La fuerza se mide en newtons: 1 N=1 kg⋅m/s21\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{kg \cdot m/s^2}.

Una caja de 5 kilogramos empujada hacia la derecha por F, con una fuerza de fricción f menor hacia la izquierda; acelera hacia la derecha, en la dirección de la fuerza neta

N y mg se cancelan; la fuerza neta F menos f apunta hacia la derecha, y la aceleración también.

Resuelve un problema en tres pasos: dibuja todas las fuerzas que actúan sobre el objeto, elige una dirección positiva y después expresa la fuerza neta como ma\relax ma.

Se empuja una caja de 5 kg5\ \mathrm{kg} hacia la derecha con una fuerza de 40 N40\ \mathrm{N}, mientras que la fricción tira hacia la izquierda con una fuerza de 10 N10\ \mathrm{N}: 40−10=5a\relax 40 - 10 = 5a, así que a=6 m/s2a = 6\ \mathrm{m/s^2} hacia la derecha.

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Desafío

Se empuja una caja de 4 kg4\ \mathrm{kg} hacia la derecha con 30 N30\ \mathrm{N} y se desliza por el suelo, mientras que la fricción la empuja hacia atrás con 6 N6\ \mathrm{N}. Encuentra su aceleración aa.

Pruébalo tú mismo

Physics diagram: crate, vec; arrows v

Despeja aa

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