Fuerzas

Unidad Pedagógica José Fidel Tristán
Prof. Gersan Sandoval Díaz
Nivel Décimo
LEYES DE NEWTON PARA EL MOVIMIENTO DE LOS
CUERPOS
Isaac Newton, científico inglés (1643 – 1727), estableció
que todo movimiento se encuentra regido por tres
leyes:
I.
Primera Ley o de la Inercia: “Todo cuerpo
permanece en su estado de reposo, o de
movimiento uniforme en línea recta, a menos que
sobre él actúeuna fuerza que cambien su estado
inicial”. En otras palabras un lapicero
permanecerá sobre un cuaderno a menos que
usted aplique una fuerza para moverlo. La fuerza
es el elemento que hace posible que los cuerpos
se muevan. Físicamente esta Ley expresa que :

II.

Segunda Ley o de la Fuerza y Aceleración: si se
aplica una fuerza que no es nula a un cuerpo, éste
se acelera. Laaceleración se produce en la misma
dirección que la fuerza aplicada y es
inversamente proporcional a la masa del cuerpo
que se mueve. Físicamente se expresa:

La unidad en SI para la fuerza es el Newton (N)
que es equivalente a 1 Kg*m/s2. La fuerza es un
vector por lo que debe tener dirección.
Ejemplo 1. Un cuerpo de masa 5 kg experimenta
una aceleración de 3.8 m/s2. Calcule la fuerza
ejercidasobre el cuerpo.
Ejemplo 2. Sobre un balín se ejerce una fuerza de
0.5 N, si experimenta una aceleración de 3 m/s2
¿Cuál es su masa?
III.

Tercera Ley o Acción – Reacción: si un cuerpo
ejerce una fuerza sobre otro,
este último ejerce sobre el
primero una fuerza de igual
magnitud y dirección contraria.
Físicamente se establece que
.

Diagramas de fuerzas para los cuerpos o diagramas decuerpo libre.
Para construir un diagrama de fuerzas es necesario
identificar los tipos de fuerzas que se pueden ejercer
sobre el cuerpo. Pasemos a detallar cada una de ellas:
a. Fuerza Aplicada (F): es la fuerza externa que se
ejerce sobre el cuerpo por otro objeto u persona. Si
esta se aplica con un ángulo es necesario
determinar las componentes vectoriales en el eje x
y el eje y.
b.Fuerza Normal (FN): es la fuerza perpendicular a la
superficie donde está el cuerpo. Si el cuerpo está
suspendido no tiene fuerza normal.
c. Fuerza gravitatoria o peso (W): es la fuerza que
ejerce la Tierra sobre un cuerpo hacia su centro.
Cuando se presenta un plano inclinado, hay que
determinar las componentes en “x” y “y”.
d. Fuerza de tensión (T): es la fuerza que un cuerpo
ejerce sobre uncable, hilo o alambre donde cuelga
o este adherido.
e. Fuerza de Fricción (ff): es la fuerza ejercida por la
superficie sobre el cuerpo, esta se resiste al
movimiento por lo tanto es contraria al
movimiento del cuerpo. Se genera debido a las
imperfecciones, mayormente microscópicas, entre
las superficies en contacto. La fricción es la relación
que existe entre el coeficiente de fricción yla
fuerza normal:
La fricción se puede dividir en dos: la Fricción
Cinética (fk) cuando el cuerpo está en movimiento
por lo que su fórmula es:
y la Fricción
Estática (Fs) cuando el cuerpo está en reposo, por
lo tanto:
Identifiquemos fuerzas:
a. Superficies Horizontales:
+y

30
-x

+x

-y

b. Superficies Inclinadas:

Ejercicios:
1. Una caja de 15 kg se desplaza sobre unplano
inclinado a 15°, si la superficie no presenta fricción,
determine a) La fuerza paralela al plano para que la
caja baje con velocidad constante. b) La fuerza
normal.
2. Un objeto de masa 10 kg ubicado en una superficie
sin fricción, está sometido a una fuerza de 5N que
forma un ángulo de 30° con la horizontal ¿Cuál es
el valor de la aceleración que experimenta ?
3. Una masa de 4 kg seresbala sobre una superficie
inclinada que forma un ángulo de 45° con la
horizontal ¿Cuál es el valor de la aceleración?
4. Dado el siguiente sistema encuentre:
a) La aceleración.
F=5N
b) El coeficiente de
fricción cinética.
ff=1.5N M=3kg
30

+y

-x

+x

-y

+y

-x

+x

-y

5. Dado el siguiente sistema encuentre la aceleración
del sistema.

c. Cuerpos suspendidos:...