5.6 Fuerza y movimiento
El estudio de las fuerzas y el movimiento es fundamental en la física, ya que explica cómo interactúan los objetos y cómo cambian su estado de movimiento.
Fuerza: Es una acción que puede cambiar el estado de reposo o movimiento de un objeto. Se mide en newtons (N) y puede ser de contacto (como empujar o tirar) o a distancia (como la gravedad o el magnetismo).
Movimiento: Es el cambio de posición de un objeto con respecto a un punto de referencia. Puede describirse a través de magnitudes como velocidad, aceleración y desplazamiento.
Primera Ley de Newton (Ley de la Inercia)
"Un objeto permanecerá en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme a menos que una fuerza externa actúe sobre él."
Explicación:
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Si no hay una fuerza neta (fuerza resultante), un objeto no cambiará su estado de movimiento.
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Un objeto en reposo seguirá en reposo, y uno en movimiento continuará moviéndose a la misma velocidad y dirección.
Ejemplo:
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Un libro sobre una mesa no se mueve hasta que lo empujas.
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Un balón rodando se detiene debido a la fricción, que es una fuerza externa.
Segunda Ley de Newton
(Ley de la Fuerza y la Aceleración)
"La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta aplicada e inversamente proporcional a su masa."
Fórmula:
Donde:
𝐹 = Fuerza neta (N)
𝑚 = Masa (kg)
𝑎 = Aceleración (m/s²)
Explicación:
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Cuanta más fuerza se aplique a un objeto, mayor será su aceleración.
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Si el objeto es más pesado (mayor masa), necesitarás más fuerza para lograr la misma aceleración.
Ejemplo:
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Es más fácil empujar un carrito vacío que uno lleno.
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Si aplicas la misma fuerza a dos objetos de diferente masa, el más ligero acelerará más rápido.
Tercera Ley de Newton (Acción y Reacción)
"Por cada acción hay una reacción de igual magnitud y en dirección opuesta."
Explicación:
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Cuando un objeto ejerce una fuerza sobre otro, este responde con una fuerza de igual magnitud pero en sentido contrario.
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Las fuerzas siempre aparecen en pares.
Ejemplo:
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Al saltar, empujas el suelo hacia abajo (acción) y el suelo te empuja hacia arriba (reacción).
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Al remar, el agua es empujada hacia atrás y el bote avanza hacia adelante.
Video Educativo:
Simulación interactivas de Fuerzas y Movimiento:
Test interactivo sobre las Leyes de Newton: