Segunda ley de Newton sobre el movimiento

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https://www.youtube.com/watch?v=_560sNkV7gk

Resumen

TLDREl video explica las primeras dos leyes de Newton y cómo se aplican a objetos en reposo o en movimiento. La primera ley establece que un objeto continuará en reposo o en movimiento uniforme a menos que una fuerza externa desequilibrada actúe sobre él. La segunda ley indica que la fuerza aplicada a un objeto es proporcional a la masa del objeto y la aceleración producida. Se presenta la fórmula Fuerza = masa x aceleración y se discute cómo cambios en la fuerza o en la masa afectan la aceleración de un objeto. Además, se describe la diferencia entre masa y peso, aclarando que la masa es una propiedad del objeto, mientras que el peso varía con la gravedad. A través de ejemplos se demuestra la proporcionalidad entre fuerza, masa y aceleración, mostrando que al duplicar la fuerza, la aceleración se duplica, mientras que al duplicar la masa, la aceleración se reduce a la mitad.

Para llevar

  • ⚖️ La primera ley de Newton: Describe que los objetos permanecen en su estado a menos que una fuerza externa actúe sobre ellos.
  • 📐 Segunda ley de Newton: Relaciona fuerza, masa y aceleración.
  • 📊 Proporcionalidad: A mayor fuerza, mayor aceleración.
  • 🚀 Masa y aceleración: A mayor masa, menor aceleración a misma fuerza.
  • 🔍 Diferencia entre masa y peso: Masa es intrínseca, peso depende de la gravedad.
  • 🧲 Ejemplo de fuerza y aceleración: Duplicar fuerza duplica aceleración.
  • 🔄 Fuerzas desequilibradas: Si las fuerzas en sentidos opuestos tienen la misma magnitud, se anulan.
  • 🌍 Unidades de medida: Fuerza se mide en newtons.
  • 🧩 Comprensión matemática: Fórmulas simples representan leyes universales.
  • 🧪 Experimento mental: Uso de ejemplos para explicar conceptos físicos.

Cronología

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    La primera ley de Newton establece que un objeto en reposo o con velocidad constante se mantendrá así a menos que una fuerza neta desequilibrada actúe sobre él. Al aplicar una fuerza externa, el objeto cambiará su estado de movimiento, lo que nos lleva a la segunda ley de Newton. Esta ley, famosa por su expresión matemática, afirma que la fuerza es igual a la masa del objeto multiplicada por su aceleración (F = ma), donde tanto la fuerza como la aceleración son cantidades vectoriales. Este principio explica cómo la aceleración es proporcional a la fuerza aplicada, y esta relación está mediada por la masa, que actúa como constante de proporcionalidad. Además, se hace una distinción importante entre masa y peso: la masa es una propiedad intrínseca del objeto y el peso depende de la gravedad. Todo esto apunta a una matemática sencilla que rige el movimiento de los cuerpos.

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Preguntas frecuentes

  • ¿Qué dice la primera ley de Newton?

    La primera ley de Newton establece que un objeto permanece en reposo o en movimiento a velocidad constante a menos que se le aplique una fuerza neta desbalanceada.

  • ¿Cómo se expresa matemáticamente la segunda ley de Newton?

    La segunda ley de Newton se expresa como Fuerza = masa x aceleración.

  • ¿Qué implica una velocidad constante según la primera ley de Newton?

    Implica que un objeto está en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme.

  • ¿Qué pasa si se aplica una fuerza a un objeto con velocidad constante?

    Cambia el estado de movimiento del objeto dependiendo de la dirección y magnitud de la fuerza.

  • ¿Qué relación existe entre fuerza, masa y aceleración?

    La fuerza aplicada a un objeto es proporcional a la aceleración que provoca, y la masa es la constante de proporcionalidad.

  • ¿Cuál es la diferencia entre masa y peso?

    La masa es una propiedad intrínseca del objeto que mide la cantidad de materia, mientras que el peso es la fuerza ejercida sobre él por la gravedad.

  • ¿Cómo afecta duplicar la fuerza a la aceleración de un objeto?

    Si se duplica la fuerza, la aceleración también se duplica.

  • ¿Cómo afecta duplicar la masa a la aceleración de un objeto?

    Si se duplica la masa, la aceleración se reduce a la mitad.

  • ¿Qué unidades se utilizan para medir la fuerza en el Sistema Internacional?

    La fuerza se mide en newtons, que son kilogramos metro por segundo al cuadrado.

  • ¿Qué ocurre si aplicamos fuerzas de igual magnitud pero direcciones opuestas?

    Las fuerzas se cancelan entre sí si tienen la misma magnitud pero direcciones opuestas.

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    la primera ley de Newton nos dice que un
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    objeto que está en reposo O de hecho más
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    en general que un objeto que se
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    encuentra con a velocidad constante
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    Entonces se mantendrá así a menos de que
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    se vea afectado por una fuerza neta que
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    sea desbalanceada okay Entonces si
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    tenemos una velocidad constante la única
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    forma de mover O o de de de de provocar
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    que este objeto pierda esa velocidad
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    constante y por supuesto cuando dec
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    velocidad constante puede ser que su
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    velocidad constante sea cero lo cual
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    implicaría que está en reposo Así que
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    decir que está en velocidad constante
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    justamente se refiere a que esté en
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    reposo o en movimiento uniforme y
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    rectilíneo Okay entonces la única forma
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    en que podemos mover es eh un objeto que
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    se encuentre a velocidad constante o más
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    bien quitarle esa propiedad de que tenga
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    la velocidad constante sería si le
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    aplicamos una fuerza externa eh digamos
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    que esta desbalanceada porque a lo mejor
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    podemos aplicar una fuerza por la
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    izquierda y una fuerza por la derecha de
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    la misma magnitud y se cancelan Entonces
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    eso no está desbalanceado ahora bien la
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    pregunta natural que nos queda es bueno
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    si nosotros le imprimimos una fuerza a
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    algo que tiene una velocidad constante
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    Cómo cambia ese objeto y eso lo responde
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    la segunda ley de Newton que según yo es
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    como de las más famosas o bueno vamos a
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    dejar lo que es una ley muy famosa sobre
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    todo por cómo se expresa matemáticamente
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    Entonces eso lo responde la segunda ley
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    de Newton muy bien la segunda ley de
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    Newton que se refiere también al
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    movimiento y lo que nos dice la segunda
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    ley de Newton es esta fórmula muy famosa
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    que la fuerza le voy a a poner Aquí bien
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    su flechita porque esta es unidad
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    vectorial es igual a la más del objeto
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    la masa del objeto por la
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    aceleración por la aceleración Entonces
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    como puedes darte cuenta la fuerza es
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    una unidad vectorial ya que la
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    aceleración lo es muy bien y la verdad
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    es que es bastante bastante eh
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    interesante y muy bonito ver como todas
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    las leyes del universo que al menos
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    servían hasta antes de que Einstein eh
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    apareciera se escribían en términos
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    matemáticos muy simples Entonces vamos a
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    vamos a ver qué es lo que nos está
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    diciendo la segunda ley de Newton
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    imaginemos que tenemos un bloque en el
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    espacio digamos Okay Digamos que tenemos
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    un bloque en el espacio y que le
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    aplicamos una fuerza neta desbalanceada
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    Okay Digamos aquí le aplicamos esta este
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    este vector digamos que es una fuerza le
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    aplicamos una fuerza en esta dirección
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    Esto me está diciendo la segunda ley de
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    Newton que la fuerza que le o más bien
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    la aceleración que va a provocar una
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    fuerza va a ser proporcional no perdón
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    lo dije al revés que la fuerza que le
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    aplicamos es proporcional a la
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    aceleración que provoca Entonces esta
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    aceleración va a ir en la misma
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    dirección que la fuerza que le
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    imprimimos por supuesto Qué tan grande o
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    chico es este vector Pues dependerá de
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    nuestra constante de proporcionalidad
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    que es justamente está m eso es lo que
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    nos está diciendo que la fuerza es
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    proporcional a la aceleración y la eh la
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    constante de proporcionalidad es lo que
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    conocemos como masa la masa del objeto y
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    y no hay que confundir eh la masa con
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    peso De hecho voy a hacer un video en
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    específico para aclarar la diferencia
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    entre masa y peso es digamos que eh en
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    términos sencillos vamos a a dejarlo por
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    ahorita así la masa mide qué tanta
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    materia tiene un cuerpo Okay entonces la
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    masa Por supuesto solo depende del
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    cuerpo Mientras que el peso es la fuerza
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    que se le imprime a ese objeto por
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    efectos de la gravedad Okay entonces la
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    masa es una propiedad del objeto
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    mientras que la el peso depende de la
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    gravedad en donde se o la gravedad que
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    Se imprime sobre este sobre este objeto
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    por ejemplo no es el mismo peso aquí en
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    la tierra que en la luna muy bien
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    entonces lo bonito de esto es que está
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    en términos muy sencillos por ejemplo no
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    tenemos que la fuerza es igual a la masa
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    cuadrada por la raíz cuadrada de la
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    aceleración donde no sé a lo mejor la
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    raíz cuadrada de un vector sea sacar la
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    raíz cuadrada en cada una de las
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    coordenadas verdad Entonces realmente
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    estas fórmulas son muy sencillas Y eso
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    es bastante
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    interesante ahora bien Vamos a ver un
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    pequeño ejemplo por
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    ejemplo digamos que tenemos una fuerza
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    una fuerza de 10 newt okay donde Newton
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    estamos pensando Por supuesto que son
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    kgr por metro sobre segundo al cuadrado
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    los newtons van a ser las unidades de la
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    fuerza y ahora tú te preguntarás Oye
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    pero si tú me habías dicho que la fuerza
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    es un vector Porque aquí es una cantidad
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    escalar y realmente es porque nosotros
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    estamos pensando que si estamos yendo
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    hacia la derecha es en sentido positivo
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    mientras que si estamos yendo a la
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    izquierda es en sentido negativo y esto
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    es digamos lo que le podría dar la
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    propiedad vectorial muy bien sobre
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    segundo al cuadrado ahí está entonces si
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    nosotros tenemos una fuerza de 10 newt
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    Qué pasaría si yo tengo una masa o un
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    cuerpo cuya masa es de 2 kg 2 kg si yo
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    tengo esta masa nos preguntamos ahora
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    cuál es la aceleración que provoca esta
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    fuerza vamos a ver
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    entonces lo que nosotros tenemos es
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    fuerza y masa y nosotros queremos
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    despejar la aceleración muy
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    bien nosotros queremos despejar la la
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    aceleración entonces simplemente pasamos
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    dividiendo la la masa verdad es decir
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    tenemos 10 New 10 kg por Met sobre
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    segundo cuadrado y esto es igual a 2 kg
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    que es nuestra masa por la aceleración
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    por la
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    aceleración muy bien entonces si
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    nosotros dividimos de ambos lados entre
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    2
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    kg entre 2 kg de ambos
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    lados de ambos lados dividimos entre 2
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    kg del lado derecho esto inmediatamente
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    se cancela 10 di 2 nos da exactamente 5
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    y los kilogramos se cancelan con los kg
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    entonces lo que obtenemos es que nuestra
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    aceleración es de 5 m sobre segundo al
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    cuadrado lo cual nuestras unidades
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    coinciden perfectamente bien Okay ahora
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    por diversión vamos a ver qué ocurre Si
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    nosotros duplicamos la fuerza es decir
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    qué tal si tenemos no 10 New sino 20 New
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    es decir qué tal si tenemos 20 kg por
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    Met sobre segundo cuadrado y Esto va a
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    ser igual a 2 kg por la aceleración
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    entonces nuevamente dividimos entre 2 kg
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    de ambos lados y aquí se cancelan 20 / 2
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    nos da 10 okay Y los kilogramos se
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    cancelan y nos queda 10 m sobre segundo
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    al cuadrado es nuestra aceleración y
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    como puedes darte cuenta si nosotros
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    duplicamos la fuerza inmediatamente
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    tenemos el doble de la aceleración
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    verdad Esto es lo que habíamos obtenido
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    anteriormente Y esto es lo que ahora
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    obtuvimos entonces Esto es lo que nos
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    está diciendo que estas cantidades son
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    proporcionales es decir si si duplicas
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    la fuerza Entonces vas a tener el doble
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    de aceleración ahora bien Si nosotros
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    duplicáramos la masa es decir que
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    tengamos un objeto mucho más eh con
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    mucha más materia Digamos si duplicamos
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    la masa Qué es lo que ocurre por ejemplo
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    aquí eh vamos a verlo vamos a verlo en
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    este de aquí okay Si nosotros duplicamos
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    la masa es decir que aquí apareciera 4
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    kg Entonces en realidad dividimos entre
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    4 kg y me aparecen 20 / 4 que son 5
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    verdad entonces lo que ocurre es que si
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    duplicamos la masa Entonces se reduce a
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    la mitad la fuerza verdad aquí teníamos
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    que era 10 si tenemos el doble de masa
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    Tendremos que sería 5 5 5 m sobre
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    segundo cuadrado entonces en resumen si
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    uno duplica la masa tendremos la mitad
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    de la aceleración y esto nos dice que
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    mientras más masa haya más mayor fuerza
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    hay que ejercer al objeto para poder
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    generar una aceleración sobre él es
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    decir es mucho más difícil cambiar su
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    velocidad constante
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