Newton Leyes

2. FÍSICA/DEPTO. CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
Explicar, por medio de investigaciones
experimentales, los efectos que tiene una
fuerza neta sobre un objeto, utilizando las
leyes de Newton y el diagrama de cuerpo
libre.
OBJETIVO UNIDAD
Se espera que las y los estudiantes
comprendan que para describir el
movimiento de un cuerpo se requiere de un
sistema de referencia, el que se escoge de
manera arbitraria y según conveniencia.
Asimismo, se pretende que apliquen,
cualitativa y cuantitativamente, el
movimiento de un cuerpo, sea rectilíneo
uniforme o uniforme acelerado.
PROPÓSITO
Resolver problemas relacionados con fuerza neta, masa y
aceleración, utilizando las fórmulas y ecuaciones adecuadas
derivadas de las leyes de Newton.
OBJETIVO CLASE

3. Activación de conocimientos
Timón y Poomba no saben frenar
¿Qué es la inercia de un cuerpo?
Si tuvieras que parar a uno, ¿a cuál es más fácil detener? ¿Por qué?

4. 1ra ley: INERCIA
“En ausencia de fuerzas externas, un objeto en reposo
permanecerá en reposo y un objeto en movimiento
continúa en movimiento con velocidad constante”.
¿Por qué se “cae”
el niño?

5. 1ra ley: INERCIA
Estados inerciales: Velocidad constante Reposo
¿En qué situaciones se manifiesta la inercia?
 Cuando un bus parte o frena bruscamente, las personas tienden a seguir en moviéndose
como lo hacía el bus debido a la inercia.
 Cuando resbalamos en el piso debido a la disminución del roce, la inercia nos hace seguir
en movimiento.
 Al dejar de pedalear en una bicicleta ésta se sigue moviendo por un tiempo por la inercia.

6. Aceleración inercial y peso aparente
Aceleración
externa
Aceleración
externa
Aceleración
inercial
Aceleración
inercial
¿Cómo llevarías este fenómeno a lo que
sucede en un ascensor?
𝑎𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 = 𝑎𝑖𝑛𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎𝑙 (𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙 𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑦 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛, 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜)

7. Hay que considerar que un cuerpo en equilibrio mecánico
𝐹𝑛 = 0
A esto se le conoce como estado inercial (1ra ley)
Esto puede ser movimiento rectilíneo uniforme o reposo, para estos casos considerar que las
fuerzas en los distintos ejes son de igual magnitud y sentido contario, por lo que se “anulan”
La fuerza es una INTERACCIÓN entre dos o más
cuerpos, pero NO una característica de estos
1ra ley: INERCIA

8. 2a Ley: Ley de Fuerza (o ley de masa)
“La aceleración que experimenta un cuerpo es proporcional a la fuerza
neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a la masa”.
Se desprende de esta ley:
F = m ∙ a
Además, se considera que la fuerza neta sobre un cuerpo:
𝐹𝑛 = 𝐹 = 𝐹1 + 𝐹2 +𝐹3 + ⋯

9. 3ra Ley: Acción y reacción
“Si un objeto A ejerce una fuerza sobre un objeto B, entonces el
objeto B ejerce instantáneamente sobre A una fuerza de igual
dirección y magnitud, pero en sentido contrario”
Par acción –
reacción
Simultáneas
Actúan en cuerpos distintos
Fuerzas internas del sistema
𝐹𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = −𝐹𝑟𝑒𝑎𝑎𝑐𝑖ó𝑛
Igual magnitud
Igual dirección
Sentido contrario

10. En este momento eres un/a astronauta
¿Qué crees que sucedería al intentar empujar un
objeto en el espacio?

11. EJERCITACIÓN

12. Ejercicio 1
A un cuerpo de peso 𝑃 que está en reposo sobre una superficie, se le aplica una fuerza
horizontal de magnitud F, como se representa en la siguiente figura:
Si N y R son las magnitudes de la fuerza normal y de roce, respectivamente, ¿cuál de las
siguientes condiciones es suficiente para que el cuerpo comience a moverse?
A) F = P
B) F = R – N
C) F > R
D) F < R
E) F > N – P
C

13. Ejercicio 2
Un cuerpo, cuyo peso tiene magnitud P, se encuentra en reposo sobre una superficie
horizontal mientras sobre él actúa una fuerza de roce de magnitud 𝐹𝑟. ¿Cuál de las siguientes
afirmaciones es correcta en relación a las fuerzas que actúan sobre el cuerpo?
A) La magnitud de la fuerza normal actuando sobre el cuerpo es menor que la de 𝐹𝑟
B) La situación descrita representa el caso en que 𝐹𝑟 toma su mayor valor.
C) Sobre el cuerpo actúa al menos una fuerza en sentido contrario a 𝐹𝑟
D) La magnitud de la fuerza neta sobre el cuerpo es mayor que la de 𝐹𝑟
E) El cuerpo va a adquirir una aceleración en sentido contrario a 𝐹𝑟 C

14. Ejercicio 3
Respecto de los principios de Newton, se afirma que si sobre un cuerpo
A) la fuerza neta es nula, necesariamente se encuentra en reposo.
B) actúa más de una fuerza, necesariamente acelera.
C) actúa solo una fuerza, necesariamente acelera.
D) no actúan fuerzas, entonces puede estar acelerando.
E) no actúan fuerzas, necesariamente se encuentra en reposo.
C

15. Ejercicio 4
Un cuerpo está sostenido por dos hilos, uno de ellos horizontal y atado a una muralla vertical,
el otro inclinado y atado a un techo, como muestra la figura.
¿Cuál de las siguientes opciones representa mejor la fuerza que ejerce la Tierra sobre el
cuerpo?
D

16. Ejercicio 5
La figura muestra una polea ideal por la que pasa una cuerda delgada e inextensible desde
cuyo lado derecho cuelga un bloque de 1 kg y del lado izquierdo está unida a un resorte de
constante de elasticidad k= 40 N/m. Si el resorte en su extremo inferior se encuentre atado al
suelo y todo el sistema se encuentra en reposo, entonces ¿cuánto mide el estiramiento del
resorte? (Considere g=10 m/s2 ).cuerpo?
A
A) 0,25 m
B) 0,30 m
C) 0,50 m
D) 0,60 m
E) 0,75 m

17. Ejercicio 6
Desde el punto de vista de la física, ¿en cuál de las siguientes frases la palabra fuerza está mal
empleada?
A) El Sol ejerce fuerza sobre la Luna.
B) Enrique aplicó una fuerza de gran magnitud al empujar el auto.
C) Pedro tiene más fuerza que Pablo.
D) Las fuerzas de acción y reacción tienen sentidos opuestos.
E) La suma de las fuerzas que actúan sobre un edificio es cero.
C

18. Ejercicio 7
Imagina que estás en un bote en un lago tranquilo remando con un amigo.
Cuando aplicas una fuerza hacia atrás con el remo en el agua, el bote
comienza a moverse hacia adelante. Según la tercera ley de Newton, ¿qué
ocurre como respuesta a esta acción?
A) El agua empuja hacia adelante al bote con una fuerza igual y opuesta a la
fuerza aplicada por el remo.
B) El roce entre el bote y el agua es el que impulsa el bote hacia adelante.
C) El remo experimenta una resistencia hacia atrás debido a la fuerza ejercida
por el agua.
D) La fuerza aplicada por el remo se transfiere a las partículas de agua,
generando masa en la superficie.
A

19. Ejercicio 8
El ladrillo de peso P del esquema, desliza hacia abajo en contacto con una pared vertical
mientras se le aplica una fuerza F perpendicular a la pared. El coeficiente de roce dinámico
entre la pared y el ladrillo es μ.
¿Cuál es la magnitud de la fuerza 𝐹 si el ladrillo se
mueve con rapidez constante?
A) Cero
B)
P
μ
C) P
D) μP
E) 2P
B

20. ¿Qué sucedería si la Tierra se detiene de golpe?
¿Es posible determinar el estado de movimiento
de un cuerpo sólo conociendo su fuerza neta?