⚡ Interacciones y Fuerzas: Dinámica

Capítulo 6 · Las Leyes de Newton · Diagramas de Cuerpo Libre
SPC · 4ème Leyes de Newton Febrero 2026

1 🔬 Dinámica

Rama de la física que estudia la relación entre las fuerzas que actúan sobre un cuerpo y los efectos que producen sobre su movimiento.

2 💪 Fuerza

Fuerza = interacción entre cuerpos que modifica su estado de movimiento o produce deformaciones.
Unidad SI: Newton (N) · Tipo: Vectorial
Efecto¿Qué ocurre?
TraslaciónDesplazamiento en línea (fuerza en eje de simetría)
RotaciónGiro (fuerza en una esquina)
DeformaciónCambio de forma (apretar, estirar)

3 ⚖️ Masa

Masa = cantidad de materia de un cuerpo, medida por su inercia.
Unidad SI: kilogramo (kg) · Tipo: Escalar
MasaPeso
UnidadkgNewton (N)
TipoEscalarVectorial
¿Cambia?NoSí (depende de g)

4 🛑 Primera Ley de Newton: Inercia

En ausencia de fuerzas externas, un objeto en reposo permanecerá en reposo y un objeto en movimiento continuará en movimiento a velocidad constante, a menos que sea obligado a cambiar por fuerzas que actúen sobre él.
Condición de equilibrio
ΣF⃗ = 0   →   ΣFx = 0 , ΣFy = 0
Ejemplos cotidianos
Cinturón: tu cuerpo sigue hacia adelante cuando el coche frena (inercia) · Mantel: tiras rápido, los platos se quedan · Hielo: sin fricción, sigues moviéndote

5 🚀 Segunda Ley de Newton

La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta e inversamente proporcional a su masa.
Fórmula fundamental
ΣF⃗ = m · a⃗   ↔   a⃗ = ΣF⃗ / m
Buscar Fuerza
F = m × a
N = kg × m/s²
Buscar Aceleración
a = F / m
m/s²
Buscar Masa
m = F / a
kg
⚡ Relaciones clave: 2× fuerza (misma masa) = 2× aceleración · 2× masa (misma fuerza) = ½ aceleración

6 🔄 Tercera Ley de Newton: Acción y Reacción

Si dos objetos interaccionan, la fuerza F₁₂ ejercida por el objeto 1 sobre el objeto 2 es igual en magnitud, misma dirección, pero sentido opuesto a la fuerza F₂₁ del objeto 2 sobre el 1.
F⃗₁₂ = −F⃗₂₁

Puntos clave:

✦ Actúan sobre objetos DIFERENTES
✦ Iguales en magnitud, opuestas en sentido
Siempre en pares — no puede existir una sin la otra
✦ ⚠️ NO se cancelan (cuerpos diferentes)

Ejemplos:

🚶 Caminar: empujas suelo atrás → suelo te empuja adelante
🏊 Nadar: empujas agua atrás → agua te empuja adelante
🚀 Cohete: gases salen abajo → cohete sube
🏀 Saltar: empujas suelo abajo → suelo te empuja arriba

7 🍎 Peso y Fuerza Normal

Peso (Fg)

Fuerza de atracción gravitatoria.
Siempre hacia abajo (centro de la Tierra).
Peso
Fg = m · g

g ≈ 9,8 m/s² (Tierra)
Ej: 5 kg → 5 × 9,8 = 49 N

Normal (N o FN)

Fuerza de reacción de la superficie.
Siempre perpendicular a la superficie.
m N⃗ mg⃗

Sup. horizontal: N = mg

8 📊 Diagrama de Cuerpo Libre (DCL)

Diagrama que muestra un cuerpo aislado, con vectores de todas las fuerzas aplicadas sobre él.

Los 4 pasos:

1Dibujar la situación e identificar fuerzas
2Aislar el cuerpo, trazar ejes (x,y)
3Dibujar vectores de fuerza con ángulos
4Descomponer y aplicar 1ª o 2ª Ley
Equilibrio (1ª Ley)
ΣFx = 0   ,   ΣFy = 0
Sin equilibrio (2ª Ley)
ΣFx = m·ax   ,   ΣFy = m·ay

Fuerzas comunes en los DCL:

FuerzaSímboloDirecciónColor típico
PesoW⃗ o mg⃗Siempre ↓ (centro de la Tierra)
NormalN⃗⊥ a la superficie, hacia afuera
TensiónT⃗A lo largo de la cuerda
Fricciónf⃗∥ superficie, opuesta al movimiento
AplicadaF⃗Dirección en que se aplica
Un DCL del Caballero en una plataforma: peso (mg) ↓, normal (N) ↑. Si hace dash → fuerza horizontal. Si hay ácido abajo → ¡mejor no caerse! 🪨

🎯 Lo Esencial — Resumen Final

🪑 Newton escribió los Principia para explicar el universo. Tú solo necesitas estas 3 leyes para el examen. ¡Más fácil que vencer a Grimm! ⚔️✨