Habilidades
  • Matemáticas básicas
  • Vectores
  • Derivadas

Ficha de contenidos

Desde el nacimiento de la materia,  allá por el Big Bang, los distintos cuerpos y partículas formadas interactúan unos con otros, dando lugar al movimiento.

La dinámica es la parte de la física que se encarga de estudiar la causa del movimiento de los cuerpos, relacionando esta causa con el efecto que se produce. Fue el científico inglés Isaac Newton (1642 - 1727) quien fundó las bases de la dinámica a través de 3 simples leyes.

Las leyes de Newton permiten explicar cómo se comportan los cuerpos desde el punto de vista dinámico y son:

Newton se basó en las ideas de Galileo y Descartes y construyó, así, no solo los principios de la dinámica, sino de la física clásica en general. Lo hizo en 1687 en su libro Philosophiæ naturalis principia mathematica.

Para estudiar estas leyes en profundidad, en este tema abordaremos, además, conceptos propios de la dinámica, como qué son las fuerzas o qué es el impulso mecánico. Matemáticamente utilizaremos para ello vectores y derivadas. Te recomendamos que estés familiarizado con el concepto y las fórmulas de cinemática estudiadas en temas anteriores.

Ficha de ejercicios resueltos

Pon a prueba lo que has aprendido en el tema Las Leyes de Newton para el Movimiento con esta lista de ejercicios con sus respectivas soluciones y clasificados por apartados.

Descomposición de Fuerzas

Averiguar el ángulo de fuerza con eje

dificultad

Una fuerza viene dada por la siguiente expresión F=3·i+2·j . Calcular el ángulo que forma con la horizontal.

Fuerza a partir de ángulo y módulo

dificultad
Determina la expresión analítica de una fuerza sabiendo que forma un ángulo de 120º con el eje x y tiene un módulo de 5 N.

Fuerzas Concurrentes y Paralelas

¿Fuerzas concurrentes o paralelas?

dificultad

Determina para cada uno de los dos casos, si se tratan de fuerzas concurrentes o no concurrentes (paralelas).

Fuerza Resultante de un Sistema de Fuerzas

Fuerza masiva

dificultad

Si sobre un cuerpo actúan las siguientes fuerzas:

F1=-10·i+10·j   F2=4·i-3·j  F3 =5·i- j  F4 = i - j

Determina una fuerza cuyo efecto sea equivalente a aplicar las 4 fuerzas expuestas.

Suma de fuerzas igual dirección y sentido

dificultad

Dos amigos, uno más corpulento y otro más delgado, empujan un sofá en la misma dirección y sentido. El primero de ellos ejerce una fuerza de 11 N y el segundo 7 N. ¿Cuál es la fuerza resultante con la que empujan el sofá?

Suma de fuerzas de igual dirección y distinto sentido

dificultad

Un chico y una chica atan a una anilla dos cuerdas y juegan para saber quien tiene más fuerza. El chico coge una de las cuerdas y aplica una fuerza de 11 N y al mismo tiempo la chica aplica 13 N. Si los dos tiran de su cuerda con la misma dirección pero cada uno en sentido contrario. ¿Quién ganará, el chico o la chica?

Momento Lineal

Un momento, ¡ por favor !

dificultad

En un instante de tiempo dado, un cohete posee una velocidad  v=12 · i - 7 · j m/s. Sabiendo que su masa es de 2 kg. ¿Cuál es su cantidad de movimiento en ese instante?

Momento lineal de varias partículas

dificultad

Dos bolas de billar tienen la velocidades que se aprecian en la figura. 

vectores velocidad de dos bolas de billar

Sabiendo que m1 = 170 g y m2 = 156 g, calcula el momento lineal del sistema formado por ambas bolas.

Principio Fundamental

Fuerza y trayectoria

dificultad

Si la ecuación de trayectoria de un cuerpo es r=t2i-5 t j - 2t2 · k m, ¿Cuál es la fuerza que le obliga a moverse si su masa es de 4 kg?

Aceleración a partir de fuerzas

dificultad

Sobre un cuerpo actúan las siguientes fuerzas:

Fa=i+j N ; Fb=j+k N ; Fc =i+k N 

¿Qué aceleración adquiere el cuerpo si tiene 2 kg de masa?

Principio de Acción Reacción

Una cuestión de peso

dificultad

¿Sabrías indicar con que interactúa una pelota situada sobre una mesa y donde se encuentran aplicadas las fuerzas que surgen en cada interacción?

Impulso Mecánico

Impulsado al estrellato

dificultad

Un cuerpo de 1 kg se encuentra sometido a una única fuerza F=-6 ·i +8·j N durante 5 s. Sabiendo que su velocidad inicial es vo=15 ·i -10·j N. Calcula:

a) El impulso mecánico
b) El momento lineal antes y después de aplicar la fuerza.

Principio de Conservación del Momento Lineal

Platillos volantes

dificultad

En una competición de tiro al plato, un concursante dispara a un plato con un rifle de 2,5 Kg. Sabiendo que la bala tiene 23 g y sale horizontalmente a una velocidad de 350 m/s, ¿Cuál es el retroceso que sufre el rifle?

Ficha de fórmulas

Aquí tienes un completo formulario del tema Las Leyes de Newton para el Movimiento. Entendiendo cada fórmula serás capaz de resolver cualquier problema que se te plantee en este nivel.

Pulsa sobre el icono   para exportarlas a cualquier programa externo compatible.

Descomposición de Fuerzas

Definición de seno de un ángulo


sinα=cateto opuestohipotenusa=ba

Definición de coseno de un ángulo


cosα=cateto contiguohipotenusa=ca

Definición de tangente de un ángulo


tanα=cateto opuestocateto contiguo=bc

Fuerza Resultante de un Sistema de Fuerzas

Fuerza resultante de un sistema de fuerzas concurrentes

F=F1+F2+F3+...+Fn

Momento Lineal

Momento lineal o Cantidad de Movimiento

p=m·v

Momento lineal de un Sistema de Partículas

p=p1+p2+...+pn

Principio de Inercia

Primera ley de Newton

F=0dvdt=0

Conservación del momento lineal

F=0 p= constante

Principio Fundamental

Expresión general de la segunda ley de Newton

F=dpdt 

Rapidez de variación del momento lineal

F=ΔpΔt

Segunda ley de Newton con masa inalterada

F = m · a

Módulo de segunda ley de Newton con masa inalterada

F=m·a

Principio de Acción Reacción

Tercera ley de Newton

FAB=-FBAFAB=FBA

Impulso Mecánico

Impulso Mecánico

I=F·t =p

Principio de Conservación del Momento Lineal

Conservación del momento lineal

F=0 p= constante

Ficha de temas relacionados

Este mismo tema se encuentra desarrollado en otros niveles educativos. Si sus contenidos no se ajustan al nivel que buscas, prueba a visitar: