Mapa mental: Segunda ley de Newton

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Mapa mental: Segunda ley de Newton · Formatom

Segunda ley de Newton

Contenido del mapa

Segunda ley de Newton — La fuerza neta produce aceleración: Fneta = m · a.
- Idea central — Más fuerza acelera más; más masa frena la aceleración.
  - Más fuerza, más aceleración — Con la misma masa, si empujas más fuerte acelera más.
  - Más masa, menos aceleración — Con la misma fuerza, un objeto más pesado acelera menos.
- Términos clave — Cuatro conceptos para entender la ley.
  - Fuerza — Empujón o jalón. Se mide en newton (N).
  - Masa — Cantidad de materia en kg. Se resiste a acelerar.
  - Aceleración — Cambio de velocidad por segundo. Se mide en m/s².
  - Fuerza neta — Suma de todas las fuerzas con dirección. Solo ella manda.
- Fórmula y lectura — Suma fuerzas primero y luego iguala a m por a.
  - Suma vectorial — ΣF = m·a. Suma con signos según la dirección.
  - Despejes útiles — Dos formas para hallar aceleración o masa.
    - Hallar a — a = Fneta / m. Busca el efecto producido.
    - Hallar m — m = Fneta / a. Busca la resistencia al cambio.
  - Dirección manda — La aceleración apunta siempre como la fuerza neta.
  - Unidad newton — 1 N = 1 kg·m/s². Resume toda la ley.
- Proporcionalidad — Qué pasa con a si cambian F o m.
  - Doble fuerza — Con igual masa, 2F produce 2a.
  - Doble masa — Con igual fuerza, 2m produce a/2.
  - Triple todo — Si F y m se triplican, a queda igual.
- Ejemplo aplicado — Caja de 5 kg empujada con 20 N y roce de 6 N.
  - Fuerza neta — 20 N - 6 N = 14 N hacia la derecha.
  - Aceleración — a = 14/5 = 2.8 m/s² hacia la derecha.
  - Efecto del roce — Sin roce la neta sería 20 N y a sería 4 m/s².

La segunda ley de Newton se resume en una idea simple: más fuerza produce más aceleración y, para la misma fuerza, más masa produce menos aceleración. Se entiende con el carrito de supermercado: vacío sale disparado con poco esfuerzo, lleno de botellas cuesta moverlo, y para que el lleno acelere igual que el vacío hay que empujar mucho más fuerte.

Para usarla hay que conocer cuatro términos. La fuerza es un empujón o jalón medido en newton (N), la masa es la cantidad de materia en kg que se resiste a acelerar, la aceleración es el cambio de velocidad por segundo en m/s², y la fuerza neta es la suma de todas las fuerzas con su dirección. Solo la suma manda, y la aceleración apunta siempre en la dirección de esa fuerza neta.

La fórmula completa es ΣF⃗ = m·a⃗, que en una dirección se usa como Fneta = m·a, con despejes a = Fneta/m y m = Fneta/a, y con unidad 1 N = 1 kg·m/s². Así, si se duplica la fuerza se duplica la aceleración, si se duplica la masa se reduce a la mitad, y si ambas se triplican no cambia. Por ejemplo, una caja de 5 kg empujada con 20 N a la derecha y con 6 N de roce a la izquierda tiene neta de 14 N y acelera a 2.8 m/s² a la derecha.