3.1.- Segunda Ley de Newton
Siempre que una fuerza
no equilibrada actúa sobre un cuerpo, en la dirección de la fuerza se produce
una aceleración, que es directamente proporcional a la masa del cuerpo.
Formula
Fuerza resultante=masa X
aceleración
F=ma
|
Unidades SI ----------> Fuerza (N)=Masa(kg) X Aceleración (m/s2)
Se a definido una nueva unidad de masa a partir de las unidades elegidas de libra (lb) para fuerza, y pies por segundo cuadrado (ft/s2) para la aceleración, se llama slug.
Unidades SUEU -----------> Fuerza (lb)=masa (slugs) X aceleración (ft/s2)
En cualquier sistema de unidades:
- La masa de una partícula es igual a su peso dividido entre la aceleración de la gravedad.
- El peso tiene las mismas unidades que la unidad de fuerza
- La aceleración de la gravedad tiene las mismas unidades que la aceleración
Peso=masa x Gravedad-----> w=mg Por lo tanto
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Problemas resueltos
ejemplo 1
¿Qué aceleración le impartirá una fuerza de 20 N a un cuerpo de 10 kg?
F= ma o a=F/m
a= 20 N / 10 kg = 2 m/s2
Resultado= aceleración= 2 m/s2
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ejemplo 2
¿Qué fuerza resultante le impartirá a un cuerpo de 32 lb una aceleración de 5 ft/s2?
Solución:
Para calcular la fuerza resultante, primero debemos determinar la masa del cuerpo a partir del peso que aparece como dato.
Entonces,
F= ma = (1 slug)(5 ft/s2)=5 lb
Resultado= Fuerza resultante= 5 lb
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ejemplo 3
¿Cuál es la masa de un cuerpo si una fuerza de 60 N le imparte una aceleración de 4 m/s2?
Solución:
A partir de la ley de Newton despejamos m, y queda
Resultado= masa= 15 kg
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