La segunda ley de Newton
La segunda ley de Newton relaciona la fuerza que actúa sobre un cuerpo con la aceleración que le produce: cuanto mayor es la fuerza, más acelera; cuanto mayor es la masa, más cuesta acelerarlo. Es la base de la dinámica que se estudia en física de ESO y bachillerato y de casi todos los cálculos de ingeniería.
Las fórmulas
F = m × a
m = F ÷ a y a = F ÷ m
Peso = m × g, con g = 9,81 m/s² en la Tierra.
La fuerza se mide en newtons (N): 1 N es la fuerza que acelera 1 kg a 1 m/s².
Ejemplo resuelto
Un coche de 1300 kg acelera a 3 m/s². La fuerza neta que lo impulsa es 1300 × 3 = 3900 N, es decir, 3,9 kN, y su aceleración equivale a 0,31 g. Su peso en la Tierra es de 12.749 N.
En sentido contrario, si empujas un carro de 50 kg con una fuerza neta de 100 N, su aceleración será de 2 m/s².
Unidades de fuerza
| Unidad | Equivalencia |
|---|---|
| 1 newton (N) | fuerza que acelera 1 kg a 1 m/s² |
| 1 kilonewton (kN) | 1000 N |
| 1 kilogramo-fuerza (kgf o kp) | 9,81 N |
| 1 libra-fuerza (lbf) | 4,45 N |
El kilogramo-fuerza todavía se usa de forma coloquial: cuando alguien dice que una cuerda aguanta 100 kilos, quiere decir 100 kgf, unos 981 N.
Fuerza neta
La ley se aplica a la fuerza neta, la suma de todas las fuerzas. Un coche que circula a velocidad constante tiene aceleración cero: la fuerza del motor iguala al rozamiento y a la resistencia del aire. Cuando el motor empuja más que esas resistencias, el coche acelera.
Las tres leyes de Newton
- Inercia: un cuerpo sin fuerza neta sigue en reposo o a velocidad constante.
- Dinámica: F = m × a.
- Acción y reacción: si A ejerce una fuerza sobre B, B ejerce otra igual y opuesta sobre A. Por eso un cohete avanza expulsando gases hacia atrás.
Masa y peso
En el lenguaje diario decimos que pesamos 70 kilos, pero en física eso es la masa. El peso es la fuerza con que la Tierra nos atrae: 70 × 9,81 = 687 N. En la Luna la masa sería la misma, pero el peso solo 113 N.
Consejo
Comprueba siempre que las unidades sean coherentes: masa en kg, aceleración en m/s² y fuerza en N. La calculadora convierte gramos, toneladas, libras, kgf y g para que no tengas que hacerlo a mano.