¿Qué significa la ecuación ${\bf F} = m{\bf a}$ en este caso?

Question

Así que he estado estudiando sobre el momento y la segunda ley de Newton. Y me preguntaba, si un objeto está viajando en el espacio. Si el objeto tiene una masa $m$ y una velocidad ${\bf v}$ con una aceleración ${\bf a}$ que se debe a alguna fuerza que hace que el cuerpo acelere y digamos que no hay otras fuerzas actuando sobre él.

Ahora ${\bf F} = m{\bf a}$, ¿esto significa que el objeto tiene el potencial de ejercer fuerza cuando entra en contacto con otro objeto o está constantemente aplicando fuerza en el espacio o nos habla sobre la fuerza que causa su movimiento?

Answer 1

Estaba en la misma situación, pero después de pensarlo, obtuve la respuesta. Déjame decirte lo que entiendo.

F = Mdv/dt o F = ma, entendamos la teoría con un ejemplo: un coche está en reposo en una carretera horizontal, un camión que se mueve con velocidad constante v y tiene masa M golpea al coche por detrás, ¿siente el coche alguna fuerza? La respuesta es sí. ¿Cuál es la razón de esa fuerza? La razón es simple: cuando hay un cambio en el momentum del cuerpo, experimentará una fuerza, eso es lo que describe la ecuación F = mdv/dt (m es la masa del coche). Su momentum inicial era cero, ahora es mv'. Al mismo tiempo, el cambio en el momentum del camión de Mv a Mv' también experimenta una fuerza, que es una reacción normal.

En conclusión, donde haya un cambio repentino en el momentum de un cuerpo, aplicará y experimentará la fuerza, eso es lo que dice la tercera ley de Newton: por cada acción hay una reacción igual y opuesta.

Creo que ahora puedes responder tu propia pregunta...

Answer 2

La segunda ley de Newton significa que una fuerza neta actuando sobre un objeto hace que acelere. No significa que un objeto que está acelerando debe estar ejerciendo una fuerza sobre algo igual a $F=ma$. O explicado de otra manera, no significa que si algo no está acelerando, no pueda ejercer una fuerza. Puedes razonar fácilmente por qué lo último es falso. En este momento estoy acostado en mi cama. Mi cuerpo empuja contra la cama, pero no estoy acelerando. Por lo tanto, la ley no dice que mi aceleración me dé la capacidad de "crear" una fuerza.

Answer 3

Todo lo que nos dice la segunda ley de Newton es que la aceleración de una partícula $\bf{a}$ depende de las fuerzas que actúan sobre la partícula y de la masa de la partícula $m$. Para una partícula dada, si la fuerza neta $\bf F$ aumenta, la aceleración aumenta.

Lo más importante de darse cuenta es que esta relación implica no solo cambios en la magnitud del momento o de la velocidad, sino también en su dirección.

Como preguntaste correctamente, nos dice cuál es la fuerza neta que la pone en movimiento.

¿Significa esto que un objeto tiene el potencial de ejercer fuerza cuando entra en contacto con otro objeto?

Por supuesto, cuando los objetos entran en contacto, se ejercerán fuerzas normales y esto no es una consecuencia de esta ecuación. La ley proporciona la imagen dinámica del sistema bajo consideración dada la fuerza neta.