Unidad 2 · Tema 05

Tercera ley de Newton

Toda interacción entre dos cuerpos produce dos fuerzas simultáneas: una sobre cada cuerpo. Nombrar los cuerpos evita confundir el par con fuerzas balanceadas.

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Concepto 01

Pares de interacción

Esencial Lo mínimo que debes conservar

Si A ejerce una fuerza sobre B, B ejerce al mismo tiempo una fuerza sobre A.

ComprendeInterpreta y conecta

Las dos fuerzas pertenecen a la misma interacción y deben nombrarse F_A sobre B y F_B sobre A.

ProfundizaFormulación y condiciones

Vectorialmente, F→A→B=−F→B→A \vec F_{A\to B}=-\vec F_{B\to A} . El signo opuesto expresa direcciones contrarias bajo el mismo sistema de coordenadas.

ExploraConexiones para continuar

La tercera ley permite rastrear interacciones a través de una red de cuerpos sin inventar fuerzas aisladas.

Relación matemática

Par de fuerzas de la tercera ley

F→A→B=−F→B→A \vec F_{A\to B}=-\vec F_{B\to A}
Representa

Las dos fuerzas simultáneas de una misma interacción entre A y B.

Interpretación física

Tienen igual magnitud y sentidos opuestos; no se cancelan en el DCL de un solo cuerpo.

ProfundizaVariables, condiciones y comprobaciones

Variables

F⃗_A→B
fuerza ejercida por A sobre B; unidad habitual: N
F⃗_B→A
fuerza ejercida por B sobre A; unidad habitual: N

Condiciones de aplicación

  • Cada fuerza actúa sobre un cuerpo diferente.
  • Ambas se expresan en el mismo sistema de coordenadas.

Comprobación dimensional

Ambas tienen unidad N.

Errores que evita

  • Colocar el par completo en un mismo DCL.
  • Inferir aceleraciones iguales.
Dos cuerpos separados reciben fuerzas de igual longitud y direcciones opuestas, cada una causada por el otro cuerpo.F_B→AF_A→B

Cada flecha está aplicada a un cuerpo distinto. Las fuerzas son simultáneas, de igual magnitud y sentidos opuestos.

Concepto 02

Igual magnitud y dirección opuesta

Esencial Lo mínimo que debes conservar

Las fuerzas de un par tienen igual magnitud y sentidos opuestos, pero actúan sobre cuerpos diferentes.

ComprendeInterpreta y conecta

Fuerzas iguales no implican aceleraciones iguales: cada cuerpo responde según su masa y las demás fuerzas que actúan sobre él.

ProfundizaFormulación y condiciones

Aplicar la segunda ley por separado muestra que aceleraciones distintas son compatibles con el mismo par de tercera ley.

ExploraConexiones para continuar

En una colisión, el cuerpo de menor masa suele experimentar mayor magnitud de aceleración aunque la fuerza mutua tenga igual magnitud.

Concepto 03

Por qué el par no se cancela en un DCL

Esencial Lo mínimo que debes conservar

Un DCL de un solo cuerpo contiene únicamente fuerzas que actúan sobre ese cuerpo. La otra fuerza del par actúa sobre el otro cuerpo y no pertenece al mismo diagrama.

ComprendeInterpreta y conecta

Fuerzas balanceadas sobre un cuerpo pueden sumar cero; un par de tercera ley se distribuye entre dos cuerpos.

ProfundizaFormulación y condiciones

Si ambos cuerpos forman un único sistema, el par cruza entre partes internas y puede desaparecer de la suma de fuerzas externas.

ExploraConexiones para continuar

Cambiar la frontera transforma la clasificación interna/externa, pero no elimina la interacción real entre las partes.

Dos cuerpos aparecen dentro de una frontera conjunta y una frontera individual resalta que solo una fuerza del par actúa sobre A.sistema A+Bsistema AB sobre AA sobre BAB

Con A como sistema, solo aparece la fuerza de B sobre A. Con A+B como sistema, el par es interno y no pertenece a la suma de fuerzas externas.

Revisión conceptual

Errores frecuentes

Cada advertencia incluye una forma concreta de revisar el razonamiento, no solo una marca de respuesta incorrecta.

Dibujar ambas fuerzas de un par de tercera ley sobre el mismo cuerpo.

Nombra agente y receptor: una fuerza actúa sobre A y la otra sobre B.

Cancelar un par de tercera ley dentro del DCL de un cuerpo.

Las fuerzas del par actúan sobre cuerpos diferentes; solo pueden ser internas al elegir un sistema que contenga ambos.

Inferir aceleraciones iguales a partir de fuerzas de interacción iguales.

Aplica la segunda ley por separado: las masas y las demás fuerzas pueden diferir.