Empujar un carrito con más fuerza aumenta su aceleración; cargarlo con más masa la reduce. La segunda ley convierte esa comparación en una relación vectorial.
Qué describe y qué no describe
La segunda ley establece ΣF = m a. Debe usarse la fuerza neta, no una fuerza aislada. La aceleración tiene la misma dirección que la resultante y disminuye cuando la misma fuerza actúa sobre una masa mayor.
No debe confundirse con la fuerza aplicada aislada. La pregunta correcta es qué magnitud cambia, respecto de qué referencia y bajo qué condiciones.
Condiciones del modelo
La masa se considera constante y se usa la fuerza externa neta en un marco inercial. Antes de sustituir números, verifica unidades, ejes y signos.
Comparación rápida
| Concepto | Sobre qué actúa | Uso correcto |
|---|---|---|
| Fuerza individual | Una interacción concreta sobre el cuerpo. | Es solo una de las contribuciones del diagrama. |
| Fuerza neta | El mismo cuerpo elegido como sistema. | Es la suma de todas las fuerzas externas y se usa en ΣF = m·a. |
| Par de tercera ley | Dos cuerpos diferentes. | No se suma como si ambas fuerzas actuaran sobre un solo cuerpo. |
Cómo se conecta con la familia
Vuelve al pilar Mecánica y movimiento y continúa con Fuerza y Fricción. Esos enlaces amplían el razonamiento sin repetir esta explicación.
Fórmula principal
Es una relación vectorial: en cada eje se cumple ΣF_x = m·a_x y ΣF_y = m·a_y.
Magnitudes, símbolos y unidades
| Magnitud | Símbolo | Unidad | Símbolo de unidad | Nota |
|---|---|---|---|---|
| Fuerza neta | ΣF | newton | N | 1 N = 1 kg·m/s². |
| Masa | m | kilogramo | kg | Debe ser positiva. |
| Aceleración | a | metro por segundo cuadrado | m/s² | Apunta como la resultante. |
Fórmulas derivadas
Despeje útil
ΣF = m aProcedencia: Se parte de la relación principal y se aísla la magnitud solicitada sin cambiar las unidades.
Cuándo usarla: La masa se considera constante y se usa la fuerza externa neta en un marco inercial.
Cómo resolver problemas de Segunda ley de Newton
Define el sistema
Identifica el cuerpo, el observador, el intervalo y los ejes.
Representa la situación
Dibuja vectores, trayectoria o fuerzas antes de calcular.
Elige el principio
Relaciona la pregunta con la definición o ley apropiada.
Sustituye con unidades
Convierte unidades y conserva signos y direcciones.
Calcula ordenadamente
Separa cada operación y evita redondear demasiado pronto.
Interpreta el resultado
Comprueba magnitud, dirección, unidades y límites del modelo.
10 ejemplos explicados de segunda ley de newton
Cada solución avanza de la situación concreta a la interpretación del resultado. Comprueba los datos, las unidades y el sentido de la conclusión antes de continuar.
Aceleración directa
a = 4 m/s².
Problema: Una fuerza neta de 24 N actúa sobre 6 kg.
- Datos: F = 24 N; m = 6 kg.
- Principio: a = F/m.
- Aplicación: a = 24/6.
- Cálculo o razonamiento: 24/6 = 4.
- Resultado: a = 4 m/s².
- Interpretación: La aceleración sigue la dirección de la fuerza neta.
Obtener fuerza
F = 24 N.
Problema: Un cuerpo de 8 kg acelera 3 m/s².
- Datos: m = 8 kg; a = 3 m/s².
- Principio: F = ma.
- Aplicación: F = 8·3.
- Cálculo o razonamiento: 8·3 = 24.
- Resultado: F = 24 N.
- Interpretación: Es la fuerza neta requerida.
Obtener masa
m = 9 kg.
Problema: Una fuerza neta de 45 N produce 5 m/s².
- Datos: F = 45 N; a = 5 m/s².
- Principio: m = F/a.
- Aplicación: m = 45/5.
- Cálculo o razonamiento: 45/5 = 9.
- Resultado: m = 9 kg.
- Interpretación: La unidad N/(m/s²) equivale a kg.
Fuerzas opuestas
a = 3 m/s² a la derecha.
Problema: 30 N derecha y 12 N izquierda actúan sobre 6 kg.
- Datos: F neta = 30 − 12 N; m = 6 kg.
- Principio: a = ΣF/m.
- Aplicación: a = 18/6.
- Cálculo o razonamiento: 18/6 = 3.
- Resultado: a = 3 m/s² a la derecha.
- Interpretación: Primero se calcula la resultante.
Frenado
a = −2 m/s².
Problema: Una fuerza neta de 500 N hacia atrás actúa sobre 250 kg.
- Datos: F = −500 N; m = 250 kg.
- Principio: a = F/m.
- Aplicación: a = −500/250.
- Cálculo o razonamiento: −500/250 = −2.
- Resultado: a = −2 m/s².
- Interpretación: El signo indica aceleración opuesta al eje positivo.
Peso como fuerza
W = 39,2 N hacia abajo.
Problema: Una masa de 4 kg cae idealmente con g = 9,8 m/s².
- Datos: m = 4 kg; a = 9,8 m/s² abajo.
- Principio: W = mg.
- Aplicación: W = 4·9,8.
- Cálculo o razonamiento: 4·9,8 = 39,2.
- Resultado: W = 39,2 N hacia abajo.
- Interpretación: Peso es fuerza; masa no se mide en newtons.
Dos dimensiones
|a| = 5 m/s².
Problema: Las componentes netas son 6 N y 8 N sobre 2 kg.
- Datos: Fx = 6 N; Fy = 8 N; m = 2 kg.
- Principio: ax = Fx/m; ay = Fy/m.
- Aplicación: ax = 6/2; ay = 8/2.
- Cálculo o razonamiento: ax = 3; ay = 4.
- Resultado: |a| = 5 m/s².
- Interpretación: La aceleración vectorial se obtiene por componentes.
Ascensor sin acelerar
N = 588 N.
Problema: Una persona de 60 kg viaja a velocidad constante.
- Datos: a = 0; peso = mg.
- Principio: ΣFy = ma = 0.
- Aplicación: N − mg = 0.
- Cálculo o razonamiento: N = 60·9,8 = 588.
- Resultado: N = 588 N.
- Interpretación: Velocidad constante implica fuerza neta cero.
Misma fuerza en dos masas
La masa de 4 kg acelera más.
Problema: Se aplican 20 N a 4 kg y a 10 kg.
- Datos: F = 20 N.
- Principio: a = F/m.
- Aplicación: a₁ = 20/4; a₂ = 20/10.
- Cálculo o razonamiento: a₁ = 5; a₂ = 2.
- Resultado: La masa de 4 kg acelera más.
- Interpretación: La aceleración es inversamente proporcional a la masa para F fija.
Con fricción
a = 4 m/s².
Problema: Una fuerza de 50 N vence 14 N de fricción sobre 9 kg.
- Datos: F aplicada = 50 N; f = 14 N; m = 9 kg.
- Principio: ΣF = ma.
- Aplicación: a = (50 − 14)/9.
- Cálculo o razonamiento: 36/9 = 4.
- Resultado: a = 4 m/s².
- Interpretación: Usar 50 N directamente sobreestimaría la aceleración.
Ahora te toca a ti
Ejercicio 1
Calcula a para 35 N netos sobre 7 kg.
Comprobar respuesta
Respuesta: 5 m/s².
a = 35/7.
Ejercicio 2
¿Qué fuerza neta acelera 12 kg a 2 m/s²?
Comprobar respuesta
Respuesta: 24 N.
F = ma.
Ejercicio 3
Obtén m si 32 N producen 4 m/s².
Comprobar respuesta
Respuesta: 8 kg.
m = F/a.
Ejercicio 4
Hay 40 N derecha y 16 N izquierda sobre 8 kg. ¿a?
Comprobar respuesta
Respuesta: 3 m/s² a la derecha.
F neta = 24 N; a = 24/8.
Ejercicio 5
¿La aceleración sigue la fuerza aplicada o la neta?
Comprobar respuesta
Respuesta: La fuerza neta.
La ley usa la suma de todas las fuerzas externas.
Errores frecuentes
Error: Usar la segunda ley de Newton sin definir sistema ni ejes.
Corrección: Identifica el cuerpo, el observador y el sentido positivo.
El signo y la dirección dependen de esa elección.
Error: Sustituir números antes de elegir el principio.
Corrección: Escribe primero ΣF = m a.
Así se comprueba qué datos hacen falta y qué supuesto se usa.
Error: Mezclar unidades en una misma operación.
Corrección: Convierte todas las magnitudes a unidades compatibles.
Las unidades permiten detectar resultados incoherentes.
Error: Confundir la segunda ley de Newton con la fuerza aplicada aislada.
Corrección: Compara definición, magnitud y dirección antes de calcular.
Dos términos cercanos pueden responder preguntas distintas.
Error: Aplicar el modelo fuera de sus límites.
Corrección: Declara la condición: La masa se considera constante y se usa la fuerza externa neta en un marco inercial.
Una fórmula correcta puede dar una conclusión incorrecta si no se cumplen sus supuestos.
Pon a prueba lo aprendido
Pregunta 1 de 10
Calcula a para 35 N netos sobre 7 kg.
Pregunta 2 de 10
¿Qué fuerza neta acelera 12 kg a 2 m/s²?
Pregunta 3 de 10
Obtén m si 32 N producen 4 m/s².
Pregunta 4 de 10
Hay 40 N derecha y 16 N izquierda sobre 8 kg. ¿a?
Pregunta 5 de 10
¿La aceleración sigue la fuerza aplicada o la neta?
Pregunta 6 de 10
¿Qué corrige este error: Usar la segunda ley de Newton sin definir sistema ni ejes.?
Pregunta 7 de 10
¿Qué corrige este error: Sustituir números antes de elegir el principio.?
Pregunta 8 de 10
¿Qué corrige este error: Mezclar unidades en una misma operación.?
Pregunta 9 de 10
¿Qué corrige este error: Confundir la segunda ley de Newton con la fuerza aplicada aislada.?
Pregunta 10 de 10
¿Qué corrige este error: Aplicar el modelo fuera de sus límites.?
Resultado del test
Has acertado 0 de 10 preguntas.
Revisa tus errores
Preguntas frecuentes
La segunda ley establece ΣF = m a. Debe usarse la fuerza neta, no una fuerza aislada. La aceleración tiene la misma dirección que la resultante y disminuye cuando la misma fuerza actúa sobre una masa mayor.
ΣF = m a: La suma vectorial de fuerzas externas es igual al producto de la masa por la aceleración.
Se distinguen por la magnitud que describen, su dirección y la pregunta física que resuelven.
La masa se considera constante y se usa la fuerza externa neta en un marco inercial
Relaciona esta ley con Fuerza, Fricción y suma de fuerzas.
Fuentes y revisión editorial
Cómo citar este artículo
Editorial Ejemplode. (2026, 6 de agosto). Segunda ley de Newton: fórmula y ejemplos resueltos. https://www.ejemplode.com/fisica/segunda-ley-de-newton/
Fuentes consultadas
- OpenStax Physics 4.3: Newton's Second LawRelación vectorial entre fuerza neta, masa y aceleración.
- OpenStax Physics 4.1: ForceFuerza neta y diagramas de cuerpo libre.
- OpenStax Physics 5.1: Vector Addition and SubtractionSuma gráfica y por componentes de vectores.
- OpenStax University Physics 6.2: FrictionFricción estática y cinética y su relación con la normal.
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