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CientíficosGrados 9–11⏱ 20 min

Las leyes de Newton

Empuja un carrito, añade fricción, cambia la masa y mira F = ma en una gráfica de velocidad.

Estándares: HS-PS2-1

1Pregúntate

Un disco de hockey se desliza por el hielo mucho tiempo, pero un libro empujado sobre una mesa se detiene casi enseguida. ¿Un objeto en movimiento necesita una fuerza para seguir moviéndose?

2Explora

Laboratorio de fuerza y movimiento

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Gira el teléfono o abre esta lección en una tableta o computadora. La explicación y el cuestionario de abajo funcionan aquí.

-5 m0 m5 m2 kgEmpuje 4 NFuerza neta = 4 N → a = 2 m/s²12345678910v (m/s)4-4tiempo (s)SillyChili
Fuerza neta 4 N Aceleración 2 m/s² Velocidad 0 m/s x 0 m
Prueba esto
  • Pulsa Reproducir con un empuje de 4 N. ¿Cómo es la gráfica de velocidad?
  • Pulsa Soltar (F = 0) mientras se mueve, con la fricción desactivada. ¿Qué pasa? Ahora pruébalo con la fricción activada.
  • Duplica la masa. ¿Cómo cambia la aceleración?
  • Con fricción, encuentra el empuje más pequeño que pone en marcha un carrito de 5 kg.
  • Empuja hacia atrás (F negativa) mientras el carrito avanza.

3Entiende

v = 3 m/sv = 3 m/sF = 0 → v = constSillyChili
Paso 1 de 5

Primera ley: sin fuerza neta, no hay cambio

Un objeto sigue haciendo lo que hace (quedarse quieto, o moverse en línea recta a la misma rapidez) a menos que actúe sobre él una fuerza neta. En hielo liso, el disco mantiene su rapidez: distancias iguales en tiempos iguales.

Segunda ley de NewtonFneta=m a⟺a=Fnetam\htmlClass{c-purple}{F_{\text{neta}}} = m\,a \qquad\Longleftrightarrow\qquad a = \frac{F_{\text{neta}}}{m}

1 newton es la fuerza que da a 1 kg una aceleración de 1 m/s². Con fricción: Fneta=F−μmgF_{\text{neta}} = F - \mu m g.

4Practica

Pregunta 1 de 5

Un carrito de 2 kg recibe una fuerza neta de 6 N. ¿Cuál es su aceleración?

m/s²

5Resumen

  • Primera ley: sin fuerza neta, un objeto sigue en reposo o se mueve con velocidad constante.
  • Segunda ley: Fneta=maF_{\text{neta}} = ma. Más fuerza → más aceleración; más masa → menos aceleración.
  • Tercera ley: las fuerzas vienen en pares iguales y opuestos.
  • Suma siempre todas las fuerzas (empuje, fricción…) antes de usar F=maF = ma.
  • En una gráfica velocidad–tiempo, la pendiente es la aceleración.