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Principio Fundamental de la Dinámica de Traslación (Segunda ley de Newton)

Publicado por Beatriz

Las leyes de Newton son tres que pretenden modelar la dinámica de una partícula.

Antes de comenzar daré algunas definiciones básicas:

fuerza: agente capaz de producir una variación en el estado de un cuerpo.

interacción: acción de unos cuerpos sobre otros –> suma vectorial de las fuerzas.

1 Newton: unidad de fuerza. Fuerza que hay que aplicar a 1kg de masa para que adquiera una aceleración de 1m/s2.

masa: es la medida de la cantidad de materia que resulta de su densidad y volumen conjuntamente: m=v·d.
peso: fuerza ejercida sobre una masa por el campo gravitatorio.

equilibrio: momento en el que la aceleración total del objeto es nula.

Isaac Newton


2º) Principio Fundamental de la Dinámica de Traslación:
El cambio de movimiento (cantidad de movimiento) es proporcional a la fuerza motriz que se le ha impreso, y sigue en la dirección de la línea recta en que se le imprimió la fuerza. O lo que es lo mismo, la fuerza que actúa sobre un cuerpo es igual a la derivada,respecto al tiempo, de su momento lineal.

Aquí introducimos una nueva magnitud, la cantidad de movimiento, definida como p=masa·velocidad. Actualmente también se la conoce como momento lineal. Al ser la masa una magnitud escalar y la velocidad una magnitud vectorial, el momento lineal ha de ser necesariamente vectorial de dirección y sentido las del vector velocidad. Su ecuación de dimensiones será: [p] = [m·v] = [m· s/t] = M·L·T-1 y por lo tanto sus unidades Kg·m/s2.

Si se modifica la velocidad de un cuerpo (modelado como una partícula) por la acción de una fuerza externa (ya sea en cualquiera de sus características vectoriales: valor, dirección y/o sentido), se modifica, en consecuencia, su momento lineal. Esta variación no es inmediata, sino que lleva instantes diferenciales de tiempo. Así pues podemos relacionar la variación de momento lineal con el tiempo y la fuerza de la siguiente forma:

F= δP/δt

Como P=m·v, F= δP/δt = δmv/δt y, teniendo en cuenta que av/δt (como se estudia en cinemática), esto equivale a:

F = m·a

que es la otra forma de formular la Segunda Ley de Newton y la expresión propiamente conocida como Ecuación Fundamental de la Dinámica de Traslación.

De esta forma podemos reescribir el principio como:

Si sobre un cuerpo actúa una fuerza, o varias (cuya resultante no sea nula), adquiere una aceleración con valor directamente proporcional al de la fuerza aplicada e inversamente proporcional a la masa del cuerpo. Es decir: a = F/m.

Esta nueva expresión nos permite obtener la ecuación dimensional de la fuerza: [F] = M·L·T-2 y definimos su unidad como el Newton (N). También podemos hacer un estudio más exhaustivo de la masa. Ahora la masa viene definida como la relación constante que existe entre el valor de la fuerza aplicada a un cuerpo y la aceleración que adquiere con ella: m=F/a. Tenemos un concepto de masa dinámico y lo que conocemos como “cantidad de materia que posee un cuerpo” pasa a llamarse “masa en reposo” (m0). Newton suponía que la masa, al asociarla a la cantidad de materia, era una propiedad constante de los cuerpos pero recientes investigaciones demuestran que es una propiedad variable que relaciona la masa (m) con la velocidad de la partícula (v) y la velocidad de la luz en el vacío (c).

ecuación de la masa

En el mundo que conocemos, esta defición no se usa, pues no manejamos velocidades tan grandes como para que sea necesario tomarla en consideración.

Los sistemas en los que esta ley no se verifica se llaman no inerciales.

La primera ley de Newton es una consecuencia directa de ésta, pues es claro observar que cuando F=0 la partícula tendrá un movimiento rectilíneo uniforme de forma indefinida (o bien permanecerá en reposo si la velocidad es nula), ya que la aceleración deberá ser cero (pues la masa nunca puede ser cero). Este es el movimiento descrito como ‘movimiento por inercia’.

NOTA: Las variables en negrita son vectoriales, las variables sin negrita son escalares.

Categorías: Dinámica clásica, Leyes de Newton

21 comentarios para “Principio Fundamental de la Dinámica de Traslación (Segunda ley de Newton)”


  • ¿porque a partir de la segunda ley de newton afirmamos que el peso es una fuerza?

  • ¿En qué momento no lo ha sido?
    El peso, a diferencia de la masa, siempre es una fuerza (cuyo valor es el de la masa por la aceleración de la gravedad… definición de fuerza según la Segunda Ley de Newton ;-) ).
    Es un error común en la sociedad confundir masa con peso y pensar que nuestro peso define la masa coporal que poseemos.

    Eso es inexacto pues el valor de la gravedad también puede alterar el valor de nuestro de peso, y dicho valor no es el mismo en todos los puntos del planeta y mucho menos si pensamos en el espacio exterior.

    Una persona pesa menos en la luna pero posee la misma masa, y esto es porque el peso es por definición la fuerza que le atrae a la masa en cuestión, en este caso la luna.

  • es muy bueno poder consultar en esta pagina, para los conocimientos cientificos y en la fisica.

  • Si en la ecuación fundamental de la dinámica de traslación (F=m*a), la masa no fuera constante, ¿que formula se usaria?

  • En la ecuación F=m.a, hay que recordar que la fuerza y aceleración son cantidades vectoriales, mientras que la masa es una cantidad escalar. De ahi que F y a tengan la misma direccion.

    Ahora, de la misma ecuación, “F” se refiere a la fuerza resultante (esto es, al resultado de sumar vectorialmente todas las fuerzas que se ejercen sobre una masa “m”).

  • carlos melendez garcia octubre 11, 2007 a las 5:54 pm

    esta muy bueno el articulo acerca de newton

  • que relacion existe entre la fuerza ejertcida sobre un cuerpo y la aceleracion que adquiere

  • jorge luis mallqui noviembre 3, 2007 a las 7:31 am

    la fuerza y la aceleracion son siempre colineales?

  • que la relacion existe entre la fuerza ejercida sobre un cuerpo y la aceleracion que adquiere

  • que tienen en comun las 3 leyes de newton

  • que dibujos podemos ilustrar en la segunda ley de NEwtondonde se expresa aplicando una fuerza constante a un cuerpo, la aceleración producida es directamente proporcional a la fuerza aplicada e inversamnete proporcional a la masa del cuerpo

  • bakan mas tranquilo con la nota
    espero que DIOS me ayude mañana en la prueba

  • como se aplica la segunda ley d newton a las cargas electricas???
    hail satan

  • no entendi :s qero saber qe dice esta ley ! en qe consiste :S

  • ¿Que es el principio y la dinamica?
    esque no lo acabo de entender my bien….XD bessiitÖsS..amas de ÜnÖ…:D