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El tercer principio de Newton define que las fuerzas tienen que ser generadas en pares de modo que su suma es cero. Esto implica que ante una acción siempre existe una reacción de igual magnitud pero sentido contrario.

>Modelo

ID:(755, 0)

Concepto

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ID:(15473, 0)

Concepto

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Cuando una nadadora se impulsa, ejerce una fuerza de una fuerza de acción ($F_A$) sobre la pared de la piscina, lo que a su vez genera una fuerza de una fuerza de reacción ($F_R$) sobre su cuerpo, propulsando así su desplazamiento:

ID:(10976, 0)

Imagen

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Cada vez que caminamos, debemos impulsar nuestro cuerpo en cada paso. Para ello, colocamos el pie en el suelo y, suponiendo que no se deslice debido a la fricción, nuestros músculos ejercen una fuerza sobre nuestro cuerpo que lo impulsa y transmite la reacción al pie, que a su vez la transmite al suelo (el planeta):

Debido a que el planeta es gigantesco, no se puede observar directamente el efecto de esta reacción. Sin embargo, si estamos parados sobre un objeto más pequeño, como un cilindro, podemos inducir su rodaje avanzando en relación a nuestra posición sobre el cilindro, mientras que el cilindro rueda en la dirección opuesta.

ID:(11532, 0)

Concepto

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Parámetro seleccionado

Cálculos

ID:(15475, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

Un aspecto importante de la fuerza es que no puede ser creada de la nada. Cada vez que intentamos generar una fuerza de acción ($F_A$) (una acción), se generará inevitablemente una fuerza de reacción ($F_R$) con la misma magnitud pero dirección opuesta:

$ F_R =- F_A $

Condiciones

Variables

$F_A$

Fuerza de acción

$N$

$F_R$

Fuerza de reacción

$N$

Relación

En otras palabras, las fuerzas siempre se crean en pares, y la suma de estos pares siempre es igual a cero.

ID:(10984, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

La relación entre la fuerza de acción ($F_A$) y la fuerza de reacción ($F_R$) unidimensional

se puede generalizar para más dimensiones con la fuerza de acción (vector) ($\vec{F}_A$) y la fuerza de reacción (vector) ($\vec{F}_R$) como

$ \vec{F}_R = - \vec{F}_A $

Condiciones

Variables

$\vec{F}_A$

Fuerza de acción (vector)

$N$

$\vec{F}_R$

Fuerza de reacción (vector)

$N$

Relación

Desarrollo

Dado que la relación con la fuerza de acción ($F_A$) y la fuerza de reacción ($F_R$) en una dimensión es

$ F_R =- F_A $

se puede aplicar a cada componente de la fuerza de acción (vector) ($\vec{F}_A$) y la fuerza de reacción (vector) ($\vec{F}_R$), lo que resulta en

$\vec{F}R=(F{Rx},F_{Ry},F_{Rz})=(-F_{Ax},-F_{Ay},-F_{Az})=-\vec{F}_A$

Por lo tanto,

$ \vec{F}_R = - \vec{F}_A $

ID:(3240, 0)

Ecuación

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La fuerza media ($\bar{F}$) se define como la variación del momento ($\Delta p$) por el tiempo transcurrido ($\Delta t$) que se define con la relación:

$ F_m \equiv\displaystyle\frac{ \Delta p_A }{ \Delta t }$

$ F_m \equiv\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta t }$

Condiciones

Variables

$F$

$F_A$

Fuerza de acción

$N$

$\Delta t$

Tiempo transcurrido

$s$

$\Delta p$

$\Delta p_A$

Variación del momento en la acción

$kg m/s$

Relación

ID:(3684, 1)

Ecuación

>Top, >Modelo

La fuerza media ($\bar{F}$) se define como la variación del momento ($\Delta p$) por el tiempo transcurrido ($\Delta t$) que se define con la relación:

$ F_m \equiv\displaystyle\frac{ \Delta p_R }{ \Delta t }$

$ F_m \equiv\displaystyle\frac{ \Delta p }{ \Delta t }$

Condiciones

Variables

$F$

$F_R$

Fuerza de reacción

$N$

$\Delta t$

Tiempo transcurrido

$s$

$\Delta p$

$\Delta p_R$

Variación del momento en la reacción

$kg m/s$

Relación

ID:(3684, 2)

Ecuación

>Top, >Modelo

Cuando la masa inercial ($m_i$) es constante, la variación del momento ($\Delta p$) es proporcional a la diferencia de velocidad ($\Delta v$):

$ \Delta p_A = m_i \Delta v_A $

$ \Delta p = m_i \Delta v $

Condiciones

Variables

$\Delta v$

$\Delta v_A$

Diferencia de velocidad tras la acción

$m/s$

$m_i$

Masa inercial

$kg$

$\Delta p$

$\Delta p_A$

Variación del momento en la acción

$kg m/s$

Relación

Desarrollo

Como la variación del momento ($\Delta p$) es igual a la masa inercial ($m_i$) por la diferencia de velocidad ($\Delta v$), tenemos:

$ p = m_i v $

Para el caso en que la masa es constante, la variación del momento puede expresarse con el momento ($p$) y el momento inicial ($p_0$), lo que nos da:

$ \Delta p = p - p_0 $

Al combinarlo con la velocidad ($v$) y la velocidad inicial ($v_0$), obtenemos:

$\Delta p = p - p_0 = m_i v - m_i v_0 = m_i ( v - v_0 ) = m_i \Delta v$

Donde la diferencia de velocidad ($\Delta v$) es calculado por:

$ \Delta v \equiv v - v_0 $

Y así, llegamos a:

$ \Delta p = m_i \Delta v $

ID:(13998, 1)

Ecuación

>Top, >Modelo

Cuando la masa inercial ($m_i$) es constante, la variación del momento ($\Delta p$) es proporcional a la diferencia de velocidad ($\Delta v$):

$ \Delta p_R = m_i \Delta v_R $

$ \Delta p = m_i \Delta v $

Condiciones

Variables

$\Delta v$

$\Delta v_R$

Variación de la velocidad en reacción a la acción

$m/s$

$m_i$

Masa inercial

$kg$

$\Delta p$

$\Delta p_R$

Variación del momento en la reacción

$kg m/s$

Relación

Desarrollo

Como la variación del momento ($\Delta p$) es igual a la masa inercial ($m_i$) por la diferencia de velocidad ($\Delta v$), tenemos:

$ p = m_i v $

Para el caso en que la masa es constante, la variación del momento puede expresarse con el momento ($p$) y el momento inicial ($p_0$), lo que nos da:

$ \Delta p = p - p_0 $

Al combinarlo con la velocidad ($v$) y la velocidad inicial ($v_0$), obtenemos:

$\Delta p = p - p_0 = m_i v - m_i v_0 = m_i ( v - v_0 ) = m_i \Delta v$

Donde la diferencia de velocidad ($\Delta v$) es calculado por:

$ \Delta v \equiv v - v_0 $

Y así, llegamos a:

$ \Delta p = m_i \Delta v $

ID:(13998, 2)

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Video

Video: Acción y Reacción