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PRINCIPIO DE MASA
- Si una fuerza externa neta actúa sobre un cuerpo, éste se acelera.
- La dirección de aceleración es la misma que la dirección de la
fuerza neta.
- El vector de fuerza neta es igual a la masa del cuerpo multiplicada
por su aceleración.
.F m a=
masa inercial, o simplemente masa del cuerpo.m
SEGUNDA LEY DEL MOVIMIENTO DE NEWTON
La ley así escrita solo es válida si la masa m es constante.
Es válida en marcos de referencia inerciales, al igual que la primera ley de Newton.
dp
F
dt
=
Expresión matemática general de la
Segunda Ley de Newton:
En este curso rara vez trabajaremos con sistemas de masa variable, por lo que
utilizaremos mayormente la expresión anterior.
.
x
x
F m a=
.
y
y
F m a=
.
z
z
F m a
=
En forma de componentes:
SEGUNDA LEY DEL MOVIMIENTO DE NEWTON
MASA DE UN CUERPO
La unidad de masa en el SI es el kilogramo → [Kg].
La masa es una medida cuantitativa de la inercia de un cuerpo.
Cuanto mayor sea la masa de un cuerpo, más se “resiste” a ser acelerado.
3- SEGUNDA LEY DE NEWTON
Representa su inercia, es decir, la resistencia del cuerpo a cambiar su estado.
Es una magnitud escalar.
❖ Masa de un cuerpo
Es la fuerza con la que la Tierra atrae al cuerpo.
❖ Peso de un cuerpo Es una magnitud vectorial.
.w m g=
El peso de un cuerpo varía de un lugar a otro. La masa no varía.
La gravedad g varía con la ubicación:
En la Tierra: g = 9,80 m/s
2
En la Luna: g = 1,62 m/s
2
Ejemplo 1:
Una persona de 80 kg pesa 784 N en la Tierra y 130 N en la Luna.
Pero la masa será de 80 kg en ambos lugares.
Ejemplo 2:
¿Es correcto decir que una persona pesa 60 kg? Error de unidades!!!
A mayor masa, mayor dificultad para frenar o acelerar el cuerpo.
Diferencia entre Peso y Masa:
RELACIÓN ENTRE MASA Y PESO DE UN CUERPO
Ejercicio:
Ejercicio: Determinar el valor de la aceleración y el valor de la fuerza normal del bloque
de masa m= 5 Kg que desliza sobre una superficie horizontal si la magnitud de F es
30N y el ángulo es de 30֯
Aplico la segunda ley en cada eje:
Resuelvo:
Ejemplo 1:
m
Cuerpo apoyado sobre el piso.
El cuerpo está en equilibrio. No se cae para abajo ni se levanta para arriba.
m
0a =
w
n
Fuerza del piso sobre el cuerpo
Fuerza de la Tierra sobre el cuerpo
n
y
son iguales y opuestas.
No, porque están aplicadas a un mismo cuerpo.
¿Son un par acción-reacción?
2da Ley de Newton:
Diagrama de
Cuerpo Libre
0a =
6- RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS. EJEMPLOS
Ejemplo 2:
m
Cuerpo que cuelga de una soga.
cuerda
El cuerpo está en equilibrio. No se cae para abajo ni se levanta para arriba.
m
0a =
w
T
Fuerza de la cuerda sobre el cuerpo
Fuerza de la Tierra sobre el cuerpo
y
son iguales y opuestas.
2da Ley de Newton:
Diagrama de
Cuerpo Libre
0a =
T
Ejemplo 3:
Cuerpo que es desplazado hacia arriba
con aceleración a.
Grúa
m
0a
El cuerpo NO está en equilibrio: la grúa lo acelera hacia arriba.
m
w
T
Fuerza de la cuerda sobre el cuerpo
Fuerza de la Tierra sobre el cuerpo
Diagrama de
Cuerpo Libre
0a
2da Ley de Newton:
Trabajando en componentes con sus signos vemos que en este caso la tensión es
mayor que el peso:
Ejercicio: Una persona con una masa de 70 Kg se para sobre una balanza en un
ascensor. Indicar la lectura de la balanza cuando:
a) El ascensor sube con velocidad constante.
b) El ascensor baja con velocidad constante.
c) El ascensor sube con una aceleración de 1 m/s
2
.
d) El ascensor baja con una aceleración de 1 m/s
2
.
Al peso de un objeto en un SR acelerado se lo denomina “peso aparente”
Ejemplo 4:
Dos cuerpos unidos por una soga
arrastrados por una fuerza F.
Como hay dos cuerpos → se deben hacer dos diagramas de cuerpo libre y dos
ecuaciones de Newton.
2da Ley de Newton:
m
1
1
w
1
n
T
2da Ley de Newton:
m
2
2
w
2
n
T
F
La fuerza F no se transmite al cuerpo (1). F está aplicada sobre el cuerpo (2). El cuerpo (1) es
transportado únicamente por la tensión de la cuerda T, la cual es la misma para los dos
cuerpos.
(1) (2)
F
0a
Diagramas de Cuerpo Libre
En componentes:
En componentes:
x
x
y
y

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