Fuerzas de Newton (2024-04-16)

Leyes de Newton

Inercia

También conocida como la primera ley, define que, en ausencia de fuerzas externas, y al verse desde un marco de referencia inercial, un objeto en reposo se mantiene en reposo.

Masas

Acción y reacción

Tipos de fuerza

Fuerza de peso

Es la fuerza que ejerce la tierra sobre objetos inmediatos a la superficie. Siempre apunta hacia el centro de la tierra. Es una fuerza a distancia.

Donde es la masa del objeto, y es la aceleración gravitacional. (En la tierra, esta última equivale a )

Fuerza normal

Es la fuerza con la cual un objeto responde al ser intervenido con la fuerza de peso de otro. Se considera una fuerza de contacto, su magnitud es desconocida, es perpendicular a la superficie de contacto entre los cuerpos, y se aplica desde el centro geométrico del objeto.

Fuerza de fricción

Es la fuerza que ejerce una superficie sobre un objeto en movimiento. Ésta se ubica en la dirección contraria de la cual un objeto se mueve. En un mismo par de superficies, se tendrán dos coeficientes de fricción, donde:

Estática

Se aplica cuando se intenta mover un objeto, y termina cuando el objeto comienza su movimiento. Se encuentra a su valor máximo cuando el objeto está a punto de deslizarse

Donde es el coeficiente de roce estático, el cual depende de la naturaleza de la superficie, y es la magnitud de la fuerza normal entre las dos superficies

Cinética

Aparece cuando el objeto comienza a deslizarse en una superficie. Su magnitud es constante

Donde es el coeficiente de roce cinético, y es la magnitud de la fuerza normal entre las dos superficies.

Fuerza de tensión

Fuerza que un hilo, cuerda, cadena, o cable ejerce sobre un cuerpo al tensarse. Su magnitud es desconocida o igual a , se dirige desde el cuerpo hasta la cuerda, y se aplica desde el punto de unión entre el cuerpo y la cuerda.

Tutorial

1. ¿Existe alguna fuerza que se ejerza sobre el libro inferior que tenga la misma magnitud que una fuerza que actúa sobre el libro superior? Explique
2. De las fuerzas dibujadas en sus diagramas para el libro superior e inferior, ¿cuáles son las únicas dos que constituyen un par de acción y reacción según la tercera ley de Newton? Identifíquelas

Notas

• Es incorrecto decir que el peso de un objeto actua sobre otro debajo de este, debido a que la fuerza de peso es una fuerza de distancia. Es decir, la fuerza de fuerza es ejercida por la tierra. Al estar el primer objeto en contacto sobre el segundo, no puede ser una fuerza de distancia, por lo que debe ser una fuerza normal, constituyendo un par de acción y reacción.