Segunda ley de Newton

Te explicamos qué es la Segunda Ley de Newton, cuál es su fórmula y en qué experimentos o ejemplos de la vida cotidiana puede observarse.

¿Qué es la Segunda Ley de Newton?

Se llama Segunda Ley de Newton o Principio Fundamental de la Dinámica al segundo de los postulados teóricos que realizó el científico británico sir Isaac Newton (1642-1727) basándose en los estudios previos de Galileo Galilei y René Descartes.

Tal y como su Ley de la Inercia, fue publicada en 1684 en su obra Principios matemáticos de filosofía natural, una de las obras fundamentales del estudio moderno de la física. Esta ley expresa, en palabras del científico en latín:

“Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressæ, & fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur”

Lo que significa:

“El cambio de movimiento es directamente proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime”.

Esto significa que la aceleración que un cuerpo determinado experimenta es proporcional a la fuerza que sobre él se imprime, que puede o no ser constante. La esencia de lo propuesto por esta segunda ley tiene que ver con la comprensión de que la fuerza es la causa del cambio de movimiento y velocidad.

Ver además: ¿Cuales son las 3 Leyes de Newton?

Fórmula de la Segunda Ley de Newton

La fórmula fundamental de este principio newtoniano es:

F = m.a

F es la fuerza.

m es la masa del cuerpo.

a es la aceleración.

De allí que pueda calcularse la aceleración de un objeto aplicando la fórmula a = ƩF/m, con la salvedad de que ƩF es la fuerza neta aplicada sobre el cuerpo. Esto significa que si la fuerza ejercida sobre un objeto se duplica, también lo hará su aceleración; mientras que si la masa del objeto se duplica, su aceleración pasará a ser la mitad.

Experimentos sobre la Segunda Ley de Newton

Un experimento sencillo de realizar y que comprueba la segunda Ley de Newton involucra nada más que un bate y varias pelotas. Estas últimas deberán estar apoyadas e inmóviles en un podio, y serán golpeada con el bate con la misma cantidad de fuerza.

Las pelotas serán clasificadas por peso aproximado, para notar cómo la misma fuerza ejercida resulta en una mayor o menor aceleración dependiendo de la masa de cada pelota.

Otro experimento posible implica las mismas pelotas de distinta masa, que en esta ocasión serán dejadas caer en línea recta (caída libre) de manera tal que sobre ellas actúe únicamente la gravedad. Dado que esta última es una fuerza constante, la diferencia de masa es el único criterio para que unas alcancen una mayor aceleración, y por lo tanto tocarán primero el suelo.

Ejemplos de la Segunda Ley de Newton

Un ejemplo simple de la aplicación de esta Segunda Ley de Newton ocurre cuando empujamos un objeto pesado. Estando el objeto en quietud, o sea, con aceleración igual a cero, podemos poner en movimiento el objeto ejerciendo sobre él una fuerza que venza la inercia y que le imprima una aceleración determinada.

Si el objeto es sumamente pesado o masivo, es decir que posee una gran masa, deberemos ejercer mayor fuerza para aumentar su movimiento.

Otro ejemplo posible es un automóvil que acelera su marcha, gracias a la fuerza que el motor le imprime. A mayor fuerza ejercida por el trabajo del motor, mayor velocidad alcanzará el auto, es decir, mayor aceleración. Un automóvil más masivo, por ejemplo un camión, necesitará más fuerza para alcanzar una misma aceleración que otro más liviano.

Las otras leyes de Newton

Aparte de la Segunda Ley de Newton, el científico propuso otros dos principios fundamentales, que son:

• La Ley de la inercia. Que reza: “Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él”. Esto significa que un objeto desplazándose o en reposo no alterará su estado a menos que se le aplique algún tipo de fuerza.
• La Ley de acción y reacción. Que reza: “A toda acción le corresponde una reacción igual pero en sentido contrario: quiere decir que las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto”. Lo cual significa que a cada fuerza ejercida sobre un objeto, se opone una semejante ejercida por éste, en dirección contraria y de igual intensidad.

Sigue con: Ley de Gravitación Universal

Referencias

• “Leyes de Newton” en Wikipedia.
• “¿Qué es la Segunda Ley de Newton?” en Khan Academy.
• “Leyes de Newton” en Hyperphysics.
• “Leyes de Newton” en Centro Informático Científico de Andalucía.
• “Segunda Ley de Newton” en FisicaLAB.
• “Newton’s laws of motion” en The Encyclopaedia Britannica.