Page 108 - Libro Hipertextos Fisica 1

Ley fundamental de la dinámica - Segunda ley de Newton

A partir de la expresión F neta 5 m ? a podemos ver que cuando sobre dos
cuerpos se les aplica la misma fuerza, el de menor masa experimenta mayor
aceleración. Esto significa que la masa inercial es una medida de la inercia de
un cuerpo, es decir, de la resistencia que dicho cuerpo opone a la variación
de su estado de reposo o de movimiento. Para una fuerza neta dada, cuanto
mayor es la masa del cuerpo sobre el cual se aplica, menor es la aceleración
que produce sobre él, como se observa en la figura.

mayor
masa a 1� a 2

F F

menor
masa
a 1
a 2

Puesto que la dirección de la fuerza neta coincide con la dirección de la ace-
leración que dicha fuerza produce, cuando la rapidez se dirige en el sentido
del movimiento del cuerpo, la rapidez aumenta. Cuando la fuerza neta se
dirige en sentido contrario al movimiento del cuerpo, la rapidez disminuye.
Por ejemplo, podemos observar que a partir de la expresión F neta 5 m ? a se
tiene el caso particular en el que F neta 5 0, que equivale a afirmar que a 5 0,
es decir que si la fuerza neta es igual a cero, el cuerpo permanece en reposo o
permanece con velocidad constante, como lo establece el principio de inercia.

EJEMPLO

Un automóvil cuya masa es 1.000 kg se mueve inicialmente con velocidad de 54 km/h y se detiene después
de 10 segundos de avanzar por una vía recta. Determinar la fuerza neta que actúa sobre él.

Solución:
Para determinar la fuerza neta, primero se expresa la velocidad en m/s, para lo cual se tiene:
54 km 5 54 km ? 1.000 m ? 1h 5 15 m//s
h h 1km 3.600 s
Si el automóvil frena con aceleración constante, podemos determinar el valor de dicha aceleración a partir de
la expresión:
v 5 v 1 at
0
0 5 15 m/s 1 a (10 s) Al remplazar
�15 m/s
a � Al despejar a
10 s
2
a 5 21,5 m/s Al calcular
La fuerza neta se calcula mediante la ecuación:
F 5 m ? a
F 5 21.000 kg ? 1,5 m/s Al remplazar
2
F 5 21.500 N Al calcular
El signo menos indica que la fuerza actúa en dirección contraria al movimiento y, en consecuencia, la velocidad
del automóvil disminuye, pues la velocidad inicial era 15 m/s y la velocidad final, 0 m/s.

108 © Santillana

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