Ejemplo 1: Objeto en Reposo
Primera Ley de Newton - Inercia
Un libro descansa sobre una mesa. Las fuerzas actuando son: el peso del libro (hacia abajo) y la fuerza normal de la mesa (hacia arriba). Como estas fuerzas se equilibran, la fuerza neta es cero y el libro permanece en reposo.
F_neta = 0 → a = 0 → El objeto permanece en reposo
Diagrama de Fuerzas - Libro en Reposo
Peso y fuerza normal se equilibran
Ejemplo 2: Objeto Acelerado
Segunda Ley de Newton - F = ma
Se aplica una fuerza horizontal de 100 N a un objeto de 10 kg sobre una superficie sin fricción. La aceleración resultante se calcula usando F = ma, obteniendo a = 10 m/s². El objeto acelera en la dirección de la fuerza aplicada.
F = 100 N, m = 10 kg → a = F/m = 10 m/s²
Diagrama de Fuerzas - Objeto Acelerado
Fuerza aplicada causa aceleración
Ejemplo 3: Fuerzas en Ángulo
Composición y Descomposición de Fuerzas
Dos fuerzas actúan sobre un objeto: una de 60 N a 0 grados (horizontal) y otra de 80 N a 90 grados (vertical). La fuerza neta se calcula sumando los componentes x e y de cada fuerza. La magnitud resultante es aproximadamente 100 N.
F_neta = sqrt(60² + 80²) = sqrt(3600 + 6400) = 100 N
Diagrama de Fuerzas - Fuerzas en Ángulo
Suma vectorial de fuerzas perpendiculares
Ejemplo 4: Acción y Reacción
Tercera Ley de Newton
Cuando una persona salta, ejerce una fuerza hacia abajo sobre la tierra (acción) y la tierra ejerce una fuerza igual hacia arriba sobre la persona (reacción). Ambas fuerzas tienen la misma magnitud pero direcciones opuestas. La persona se mueve hacia arriba porque la fuerza de reacción es mayor que su peso.
F_accion = -F_reaccion (igual magnitud, direcciones opuestas)
Diagrama de Fuerzas - Salto
Fuerzas de accion y reaccion
Ejemplo 5: Movimiento con Fricción
Segunda Ley de Newton con Resistencia
Se aplica una fuerza de 80 N a un objeto de 10 kg sobre una superficie con fricción. La fricción actúa en dirección opuesta al movimiento con una magnitud de 30 N. La fuerza neta es 50 N, resultando en una aceleración de 5 m/s².
F_neta = 80 - 30 = 50 N → a = 50/10 = 5 m/s²
Diagrama de Fuerzas - Con Fricción
Fuerza aplicada menos fricción