Problemas de Aplicación de la Tercera Ley del Movimiento I
A partir de ésta tercera ley del movimiento se definen dos fuerzas de uso común en el estudio de la cinética.
La fuerza de contacto entre dos cuerpos siempre puede representarse en términos de la fuerza normal N perpendicular a la superficie de interacción.
Generalmente ésta fuerza se utiliza cuando un cuerpo está en contacto con una superficie plana o inclinada, entonces, el vector de la fuerza normal es perpendicular a ésa superficie.
Cuando un cuerpo se desplaza haciendo contacto con una superficie, ésta, por sus propiedades físicas, realiza una fuerza que se opone al movimiento, la cual es conocida como fuerza de fricción Ff.
Éstas dos fuerzas tienen una relación que se estudiará en lecciones posteriores.
Ejemplo. Dos bloques, con masa m1 = 4.6 Kg y m2 = 3.8 Kg, están unidos por un resorte ligero sobre una mesa horizontal sin fricción.
En cierto instante, m2 tiene una aceleración a2 = 2.6 m/s^2. a) ¿Cuál es la fuerza sobre m2?; b) ¿Cuál es la aceleración de m1?.
a) La única fuerza que actúa sobre m2 en el sentido del movimiento (en el eje x) es la del resorte (haga el DCL para comprobarlo). Por la segunda ley de Newton:
F = m2*a = (3.8 Kg)(2.6 m/s^2) = 9.88 N.
b) La única fuerza que actúa en el sentido del movimiento sobre m1 es la del resorte. Pero el resorte hace una fuerza sobre m2 y éste hace una fuerza sobre el resorte, por acción y reacción. Suponiendo que el resorte no se deforma, éste hace una fuerza sobre m1 igual a la fuerza que hace sobre m2.
Entonces:
a = F / m1 = 9.88 N / 4.6 Kg = 2.14 m/s^2.
