Una fuerza neta cambia el movimiento de un objeto. La segunda ley de Newton relaciona esa fuerza con la masa y la aceleración, sin convertir por ello la fuerza en velocidad. Esta herramienta resuelve una magnitud a partir de las otras dos sobre un solo eje. La guía parte de un ejemplo de dos kilogramos y permite variar la aceleración manteniendo fija esa masa.
1. Utiliza la suma de fuerzas sobre el eje
La fuerza neta es el resultado de sumar las componentes de todas las fuerzas que actúan sobre el objeto en el eje elegido. Si una fuerza de ocho newtons va a la derecha y otra de dos a la izquierda, la fuerza neta es seis newtons hacia la derecha. Escribe ese resultado en la herramienta. No introduzcas únicamente un empuje si el ejercicio también incluye rozamiento u otras fuerzas relevantes.
2. Multiplica masa por aceleración
Con masa de 2 kg y aceleración de 3 m/s², F_neta = 2 × 3 = 6 N. El newton corresponde a kg·m/s². La práctica mantiene dos kilogramos y recorre aceleraciones de −5 a 5 m/s². El punto se mueve sobre una recta con ejes fijos: para esa masa, duplicar la aceleración duplica la fuerza. La gráfica muestra una relación entre magnitudes, no la trayectoria del objeto.
F_neta = ma; a = F_neta/m; m = F_neta/aLa fuerza neta y la aceleración tienen el mismo sentido
La masa es positiva. Al invertir el signo de la aceleración se invierte también el signo de la fuerza neta.
Comprueba la idea: ¿Fuerza neta cero significa que el objeto está quieto?
Ver la explicación
No. Con masa positiva, fuerza neta cero significa aceleración cero. El objeto puede estar quieto o mantener una velocidad constante. Para conocer su velocidad hace falta información adicional.
3. Convierte las unidades antes de combinar datos
La masa se puede escribir en kilogramos, gramos o toneladas; la fuerza en newtons o kilonewtons. Por ejemplo, 2000 g equivalen a 2 kg y 0,006 kN equivalen a 6 N. La aceleración se escribe en m/s². La tabla presenta todos los datos convertidos al Sistema Internacional, por lo que podrás verificar la operación aunque hayas comenzado con otra unidad.
Práctica interactiva
Cambia la aceleración y observa la fuerza
Masa fija de 2 kg. Ejes fijos: aceleración de −5 a 5 m/s² y fuerza de −10 a 10 N.
Con m = 2 kg y a = 3 m/s², F_neta = 6 N.
4. Despeja aceleración o masa
Para obtener aceleración, divide la fuerza neta entre una masa positiva: 6 N / 2 kg = 3 m/s². Para obtener masa, divide la fuerza entre la aceleración: 6 / 3 = 2 kg. Si ambas tienen signo negativo, su cociente sigue siendo una masa positiva. Si tienen signos contrarios, los datos contradicen el modelo de masa positiva y la calculadora los rechaza.
5. Interpreta el signo y el caso de equilibrio
El signo de fuerza y aceleración expresa dirección sobre el mismo eje. Una masa no se vuelve negativa al cambiar de sentido. Con masa de 2 kg y fuerza neta cero, la aceleración es cero; no se deduce si la velocidad también es cero. Al despejar masa desde fuerza cero y aceleración cero, hay muchos valores posibles y no existe una solución única. Una fuerza no nula con aceleración cero tampoco permite ese cálculo.
6. Distingue masa, peso y alcance de la herramienta
La masa mide inercia y se expresa aquí en kg; el peso es una fuerza gravitatoria y se expresa en N. Para estudiar mg y una altura relativa utiliza Energía potencial gravitatoria. Esta calculadora trabaja con masa constante y un eje; en dos o tres dimensiones habría que analizar las componentes. Tampoco identifica automáticamente fuerzas desconocidas ni comprueba un diagrama de cuerpo libre. Los resultados se muestran redondeados.
Ponlo en práctica