La segunda ley de Newton conocida también como la ley de la masa inercial,  es aquella en donde la aceleración que un cuerpo experimenta es directamente proporcional a la resultante de todas las fuerzas que actúen sobre él e inversamente proporcional a su masa . La dirección y el sentido en que se mueve el cuerpo es la misma que la fuerza resultante.

Segunda Ley de Newton Fórmula

La fórmula expresada en forma vectorial, también podemos expresarla en su forma escalar, tal como lo expresa la imagen de arriba.

Dónde:

a = aceleración (m/s²)

F = fuerza (N)

m = masa (kg)

Todas expresadas en el sistema internacional de unidades. Pero para entender mucho mejor la segunda ley de Newton, veamos algunos ejemplos resueltos. 🤓

📃 Ejercicios Resueltos de la Segunda Ley de Newton

Entonces, veamos:

 Problema 1.- Sobre un cuerpo de 85 kg actúa una fuerza de 500 N. ¿Qué aceleración le proporciona dicha fuerza al cuerpo?

Solución:

Lo primero que haremos, será anotar nuestros datos:

m = 85 kg

F = 500 N

a = ?

Ahora, aplicaremos la fórmula que conocemos de la segunda Ley de Newton y decimos:

\displaystyle a=\frac{F}{m}

Sustituyendo datos:

\displaystyle a=\frac{F}{m}=\frac{500N}{85kg}=5.88\frac{m}{{{s}^{2}}}

Respuesta:

Por lo que la aceleración será de 5.88 m/s²

 Problema 2.- Una masa de 30 kg se mueve a razón de 8 m/s y después de 7 segundos su velocidad es de 19 m/s, calcular la magnitud de la fuerza que acelera la masa.

Solución:

Al igual que el problema anterior, comenzamos anotando nuestros datos:

m = 30 kg

t = 7 s

vi = 8 m/s

vf = 19 m/s

a = ?

F = ?

Lo primero que haremos será encontrar la aceleración de la masa, entonces aplicamos la fórmula del MRUA:

\displaystyle a=\frac{{{v}_{f}}-{{v}_{i}}}{t}=\frac{19\frac{m}{s}-8\frac{m}{s}}{7s}=\frac{11\frac{m}{s}}{7s}=1.57\frac{m}{{{s}^{2}}}

Ahora que tenemos a la aceleración de 1.57 m/s², ya podemos calcular la magnitud de la fuerza que acelera a la masa.

\displaystyle F=ma=\left( 30kg \right)\left( 1.57\frac{m}{{{s}^{2}}} \right)=47.1N

Con ello obtenemos una fuerza de 47.1 Newtons

Respuesta:

La aceleración que necesitamos es de 1.57 m/s² y la fuerza de 47.1 N

🧐 Aprendiendo el concepto de Peso

El concepto de peso en la física es de gran importancia, y la definimos como la fuerza ejercida por la tierra sobre los cuerpos. Y está dada por la siguiente fórmula:

Fórmula del peso

Dónde:

m = masa (kg)

g = gravedad (9.81 m/s²)

w = peso (N)

Ejercicios Resueltos de Peso (segunda ley de Newton)

 Problema 3.- ¿Cuál es el peso de una masa de 200 gr?

Solución:

Anotamos los datos que tenemos:

m = 200 gr

g = 9.81 m/s²

w = ?

Recordemos que la masa debe estar en kilogramos, entonces convertimos a kilogramos.

\displaystyle 200gr\left( \frac{1kg}{1000gr} \right)=0.2kg

Es decir, estamos hablando de 0.2 kg, ahora si podemos emplear la fórmula del peso.

\displaystyle w=mg=\left( 0.2kg \right)\left( 9.81\frac{m}{{{s}^{2}}} \right)=1.962N

Respuesta:

Obtenemos entonces un peso de 1.962 N

 Problema 4.- El peso de un cuerpo es de 458.5 N ¿cuál es su masa?

Solución:

De nueva cuenta debemos de considerar nuestros datos, en física es la parte más fundamental al momento de resolver un problema. A parte de entender lo que el problema nos pide, es anotar los datos que el problema nos proporciona.

w = 458.5 N

g = 9.81 m/s²

m = ?

Para poder encontrar la masa, primero debemos despejarla de la fórmula que conocemos del peso:

\displaystyle w=mg

Despejando a “m”

\displaystyle m=\frac{w}{g}

Entonces sustituyendo nuestros datos en la fórmula:

\displaystyle m=\frac{w}{g}=\frac{458.5N}{9.81\frac{m}{{{s}^{2}}}}=46.73kg

Por lo que obtenemos nuestra masa.

Respuesta:

Nuestra masa es de 46.73kg