Calculadora de la Tercera Ley de Newton

Física General

Esta herramienta demuestra la tercera ley de Newton calculando la fuerza de reacción y la aceleración de dos objetos que interactúan.

Ejemplos Prácticos

Ve cómo se aplica la Tercera Ley de Newton en diferentes escenarios. Carga un ejemplo para ver el cálculo en acción.

Dos Astronautas Empujándose

Astronautas en el Espacio

Dos astronautas se empujan mutuamente en un entorno de gravedad cero. Este ejemplo calcula las aceleraciones resultantes.

Masa A: 60 kg, Masa B: 80 kg

Fuerza A sobre B: 50 N

Cañón y Bala de Cañón

Disparo de Cañón

Un cañón dispara una bala de cañón. La fuerza sobre el cañón (retroceso) es igual y opuesta a la fuerza sobre la bala.

Masa A: 5 kg, Masa B: 500 kg

Fuerza A sobre B: 10000 N

Apoyándose Contra una Pared

Persona y Pared

Una persona se apoya contra una pared. La pared empuja hacia atrás con una fuerza igual y opuesta, manteniendo a la persona erguida.

Masa A: 70 kg, Masa B: 10000 kg

Fuerza A sobre B: 200 N

Empuje del Motor de Cohete

Propulsión de Cohete

Un cohete expulsa gas hacia abajo (acción). El gas empuja el cohete hacia arriba (reacción), creando empuje.

Masa A: 500000 kg, Masa B: 1000 kg

Fuerza A sobre B: 7500000 N

Otros Títulos
Comprendiendo la Tercera Ley de Newton: Una Guía Completa
Una mirada profunda al principio fundamental de acción y reacción que gobierna nuestro mundo físico.

¿Qué es la Tercera Ley de Newton del Movimiento?

  • El Principio de Acción y Reacción
  • Características Clave de los Pares de Acción-Reacción
  • Por Qué es una 'Ley' del Movimiento
La Tercera Ley de Newton del Movimiento establece que para cada acción, hay una reacción igual y opuesta. Esto significa que en cada interacción, hay un par de fuerzas actuando sobre los dos objetos que interactúan. El tamaño de las fuerzas es igual, y su dirección es opuesta. Esta ley es fundamental para comprender la dinámica y cómo los objetos se mueven e interactúan.
El Principio de Acción y Reacción
Cuando empujas una pared, la pared te empuja hacia atrás con una fuerza igual en magnitud y opuesta en dirección. Si pateas una pelota, la pelota también te patea hacia atrás con la misma fuerza. La 'acción' es la fuerza que ejerces, y la 'reacción' es la fuerza que el objeto ejerce sobre ti. Es crucial recordar que estas dos fuerzas actúan sobre objetos diferentes; una actúa sobre la pared, y la otra actúa sobre ti.
Características Clave de los Pares de Acción-Reacción
Los pares de fuerzas de acción-reacción tienen tres características clave: 1) Siempre son iguales en magnitud. 2) Siempre son opuestas en dirección. 3) Siempre actúan sobre objetos diferentes. Por eso no se cancelan entre sí. El efecto de las fuerzas (la aceleración) depende de la masa de los objetos involucrados, como se describe en la Segunda Ley de Newton (F=ma).

Guía Paso a Paso para Usar la Calculadora de la Tercera Ley de Newton

  • Introduciendo Tus Valores
  • Interpretando los Resultados
  • Usando las Funciones 'Reiniciar' y 'Ejemplos'
Nuestra calculadora simplifica la aplicación de la Tercera Ley de Newton a problemas prácticos. Te ayuda a visualizar las consecuencias del principio de acción-reacción calculando las fuerzas y las aceleraciones resultantes.
Introduciendo Tus Valores
1. Masa del Objeto A (kg): Introduce la masa del primer objeto. 2. Masa del Objeto B (kg): Introduce la masa del segundo objeto. 3. Fuerza de Acción (A sobre B) (N): Introduce la fuerza que el objeto A ejerce sobre el objeto B en Newtons. Esta es tu fuerza de 'acción'.
Interpretando los Resultados
Una vez que hagas clic en 'Calcular', la herramienta proporciona: 1. Fuerza de Reacción (B sobre A): Esta es la fuerza que el objeto B ejerce de vuelta sobre el objeto A. Será igual en magnitud y opuesta en dirección a la fuerza de acción. 2. Aceleración del Objeto A: La aceleración experimentada por el objeto A debido a la fuerza de reacción. 3. Aceleración del Objeto B: La aceleración experimentada por el objeto B debido a la fuerza de acción.

Aplicaciones del Mundo Real de la Tercera Ley de Newton

  • Propulsión de Cohetes y Motores a Reacción
  • El Acto de Caminar y Nadar
  • Movimiento de Vehículos y Adherencia de Neumáticos
La Tercera Ley de Newton no es solo un concepto de libro de texto; es visible en todas partes en nuestra vida diaria.
Propulsión de Cohetes y Motores a Reacción
Un cohete funciona expulsando gas caliente de sus motores a alta velocidad. Esta es la 'acción'. En 'reacción', los gases empujan el cohete en la dirección opuesta, propulsándolo hacia adelante. El mismo principio se aplica a los motores a reacción que empujan el aire hacia atrás para mover un avión hacia adelante.
El Acto de Caminar y Nadar
Cuando caminas, empujas el suelo hacia atrás con tus pies (acción). El suelo te empuja hacia adelante con una fuerza igual y opuesta (reacción), que es lo que te mueve. De manera similar, un nadador empuja el agua hacia atrás con sus manos y pies, y el agua los empuja hacia adelante.

Conceptos Erróneos Comunes y Métodos Correctos

  • ¿Se Cancelan las Fuerzas de Acción-Reacción?
  • ¿Ocurre la 'Acción' Antes que la 'Reacción'?
  • Fuerza vs. Aceleración
¿Se Cancelan las Fuerzas de Acción-Reacción?
Un concepto erróneo muy común es que porque las fuerzas son iguales y opuestas, deberían cancelarse entre sí, resultando en ningún movimiento. Esto es incorrecto porque las fuerzas actúan sobre objetos diferentes. Para determinar el movimiento de un objeto, solo consideras las fuerzas que actúan sobre ese objeto. La fuerza sobre el objeto A y la fuerza sobre el objeto B son separadas.
Fuerza vs. Aceleración
Mientras que las fuerzas en un par de acción-reacción siempre son iguales, las aceleraciones resultantes a menudo no lo son. Según la Segunda Ley de Newton (a = F/m), un objeto con menos masa experimentará una mayor aceleración para la misma cantidad de fuerza. Por eso un cañón retrocede con mucha menos aceleración que su bala de cañón, que tiene mucha menos masa.

Derivación Matemática y Ejemplos

  • La Fórmula Principal
  • Calculando la Aceleración
  • Ejemplo Resuelto: Patinadores sobre Hielo
La Fórmula Principal
La representación matemática de la Tercera Ley de Newton es simple pero profunda: FAB = -FBA. Aquí, FAB es la fuerza ejercida por el objeto A sobre el objeto B, y FBA es la fuerza ejercida por el objeto B sobre el objeto A. El signo negativo indica que las fuerzas están en direcciones opuestas.
Calculando la Aceleración
Para encontrar la aceleración de cada objeto, usamos la Segunda Ley de Newton. La aceleración del objeto A (aA) es causada por la fuerza de B (FBA), así que: aA = FBA / m_A. La aceleración del objeto B (aB) es causada por la fuerza de A (FAB), así que: aB = FAB / m_B.
Ejemplo Resuelto: Patinadores sobre Hielo
Imagina un patinador de 60 kg (A) empujando a un patinador de 90 kg (B) con una fuerza de 45 N. Fuerza de acción FAB = 45 N. La fuerza de reacción es FBA = -45 N. La aceleración del patinador B es aB = 45 N / 90 kg = 0.5 m/s². La aceleración del patinador A es aA = -45 N / 60 kg = -0.75 m/s². Aceleran en direcciones opuestas.