Segunda Ley de Newton
Cuando una fuerza neta empuja un objeto, este acelera: va más rápido, más lento o cambia de dirección. Cuanto mayor es la fuerza, mayor es la aceleración; cuanto más masivo es el objeto, menor es la aceleración.
La fórmula
F = m · a
- F — fuerza (N): el empuje o tirón neto que actúa sobre el objeto
- m — masa (kg): cuánta materia tiene el objeto — su resistencia a ser acelerado
- a — aceleración (m/s²): con qué rapidez cambia la velocidad del objeto cada segundo
Ejemplo resuelto
Un carrito de 2 kg está sobre un suelo sin fricción y se le aplica una fuerza constante de 8 N. ¿Con qué rapidez acelera?
- m = 2 kg
- F = 8 N
- a = F / m
- a = 8 N / 2 kg
a = 4 m/s²
Ponte a prueba
El mismo empuje de 8 N actúa ahora sobre un carrito más pesado de 4 kg. ¿Cuál es su aceleración?
- 4 m/s²
- Respuesta correcta: 2 m/s²
- 32 m/s²
¡Correcto! Duplicar la masa reduce la aceleración a la mitad: 8 N ÷ 4 kg = 2 m/s².
Para dar al carrito original de 2 kg el doble de aceleración (8 m/s²), la fuerza debe ser…
- Respuesta correcta: 16 N
- 4 N
- 8 N
Exacto — la aceleración es proporcional a la fuerza: F = 2 kg × 8 m/s² = 16 N.
Dónde lo ves
Un carrito de compras es fácil de empujar cuando está vacío y difícil de empujar cuando está cargado de comestibles —la misma fuerza, menos aceleración, porque la masa aumentó. El motor de un coche se siente más débil remolcando un remolque por la misma razón: la fuerza neta permanece similar, pero la masa combinada es mucho mayor.
Errores comunes
Una idea errónea común es que se necesita fuerza para mantener algo moviéndose a velocidad constante —una fuerza es necesaria solo para cambiar la velocidad, y un objeto en movimiento con fuerza neta cero sigue moviéndose a la misma velocidad para siempre. Otro es tratar F = ma como «la fuerza causa velocidad» en lugar de «la fuerza causa aceleración» —una fuerza grande sobre una masa grande aún puede producir una aceleración pequeña.
Cómo se relaciona
Esto se basa directamente en la caída libre y el movimiento de proyectiles, donde la gravedad ya estaba acelerando objetos —la segunda ley de Newton explica esa aceleración como F = ma, siendo F el peso del objeto. Conduce a la conservación de la cantidad de movimiento, que es realmente la segunda y tercera ley de Newton aplicadas a dos objetos empujándose uno al otro a la vez.