Como bien sabemos, las leyes de Newton o leyes del movimiento de Newton son principios que explican los movimientos a los que están sometidos los cuerpos y que nos ayudan a resolver problemas de mecánica clásica, a partir de fórmulas que aplican a cada situación. En este artículo vamos a detenernos en la segunda de las leyes de Newton.
Esta se conoce como ley fundamental o principio fundamental de la dinámica y plantea que un cuerpo se acelera cuando se ejerce una fuerza sobre el mismo, entendiéndose ésta como la acción empujar el elemento. Veamos entonces las principales consideraciones sobre esta ley.
Aspectos básicos de la segunda ley de Newton
La R.A.E. define fuerza como el vigor, la robustez y la capacidad para mover algo o al alguien que tenga peso o haga resistencia. Pero en el campo científico, la fuerza es mucho más. La definición de fuerza viene de la segunda ley de Newton, donde creó este nuevo concepto. Esta ley es conocida como la Ley del movimiento, y explica por qué se mueven las cosas. Si quieres saber más sobre este descubrimiento de Isaac Newton, mejor que sigas leyendo.
F = m · a
La fórmula de la fuerza, que puedes ver sobre estas líneas, representa el cambio de estático al movimiento. La “m” indica la masa y la “a” la aceleración. Newton, en una de sus múltiples frases para el recuerdo, explico que: “La fuerza es proporcional a la aceleración que adquiera un cuerpo al moverse, y la masa será la constante de proporcionalidad”.
Pese a ser una explicación científica a lo que pasaba, como ocurría en la época había detractores. El alegato era que no se podía atribuir el movimiento de las cosas a algo metafísico, alejado de la realidad sensorial. Pese a ello, fue creando escuela, hasta ser un concepto que se ha mantenido hasta nuestros días.
La fuerza llevada a la práctica
La segunda ley de Newton calcula los newtons que hacen falta para que algo estático pase a estar en movimiento. La Tierra cuenta con una aceleración constante de 9,8 metros por segundos provocados por la gravedad. Es decir, un objeto de 100 kilos necesitará de una fuerza superior a 980 newtons para entrar en movimiento. Como tal, no es algo que vayamos a calcular en nuestro día a día, ya que primero necesitaríamos saber cuántos newtons somos capaces de ejercer con nuestra fuerza.
Pero en realidad, la segunda ley de Newton ha servido para entender el mundo que nos rodea. No solo en la Tierra, sino que se puede llevar a otros lugares del universo, siendo muy útil a la hora de comprender por qué los planetas giran en torno a otros astros o cuánta energía hace falta para vencer a la gravedad de nuestro planeta y salir al espacio.
Lo primero que debemos aclarar acerca de este principio es que la fuerza aplicada es la fuerza neta. Mientras tanto, el cambio de velocidad que experimenta desde sus circunstancias iniciales hasta que se produce el efecto de la fuerza aplicada es la aceleración.
Por lo tanto, podríamos concluir que la aceleración de un cuerpo es proporcional a la fuerza neta. Quiere decir esto que cuanto mayor es la fuerza neta que le aplicamos, mayor velocidad alcanzará.
Fórmula de la segunda ley de Newton
A la hora de expresar esta ley, la fórmula que debe usarse es la siguiente: “F = m.a”, siendo «F» la fuerza neta que se estipula en Newton, siendo «m» la masa del cuerpo y siendo «a» la aceleración.
Suponiendo entonces que queramos golpear un balón de 400 gramos para que logre una aceleración de 3,5 m/s2, la fórmula que debemos usar es la siguiente:
- F = m.a
- F = 0,4 kg . 3,5 m/s2
- F = 1,4 N
Averiguaríamos así que habría que aplicar una fuerza de 1,4 Newton al balón para que acelere a esa velocidad. Cuanto más pesado el balón, mayor debería ser la fuerza para que llegue a la misma velocidad. Cuanto más ligero, menor debería ser la fuerza.
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