Etapa 1 — ¿Qué haremos?: exponer, mediante una demostración de las leyes de Newton, las fuerzas que actúán en objetos de la comunidad, usando cálculos con exponentes enteros y raíces cuadradas y notación científica.
Identificar los tres principios de Newton que sustentarán la demostración.
- Primera ley (inercia): un cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme si la fuerza neta que actúa sobre él es cero: \sum \vec{F} = 0 \Rightarrow \vec{v} = \text{cte}.
- Segunda ley (fundamental): la aceleración es proporcional a la fuerza neta e inversamente proporcional a la masa: \vec{F} = m \cdot \vec{a}.
- Tercera ley (acción y reacción): a toda acción corresponde una reacción igual en módulo y sentido, pero opuesta en dirección: \vec{F}_{AB} = -\vec{F}_{BA}.
Las tres leyes de Newton: inercia, F = ma y acción-reacción.
Ejemplo de cálculo con exponentes enteros para un balón en caída libre (masa m = 0{,}6 \, \text{kg}, g = 9{,}8 \, \text{m/s}^{2}).
- Fuerza gravitatoria: F = m \cdot g = 0{,}6 \times 9{,}8 = 5{,}88 \, \text{N}.
- Usando leyes de exponentes para una caída de t = 3 \, \text{s}: h = \frac{1}{2} g t^{2} = \frac{1}{2} \cdot 9{,}8 \cdot 3^{2} = 4{,}9 \times 9 = 44{,}1 \, \text{m}.
- Velocidad final: v = g \cdot t = 9{,}8 \times 3 = 29{,}4 \, \text{m/s} (que se puede escribir como 2{,}94 \times 10^{1} \, \text{m/s} en notación científica).
F = 5{,}88 \, \text{N}, h = 44{,}1 \, \text{m}, v = 2{,}94 \times 10^{1} \, \text{m/s}.
Uso de raíz cuadradas: velocidad de escape o de un objeto con energía cinética E_k = 200 \, \text{J} y masa m = 8 \, \text{kg}.
- Fórmula: E_k = \frac{1}{2} m v^{2}.
- Despejar v: v^{2} = \frac{2 E_k}{m} = \frac{2 \times 200}{8} = \frac{400}{8} = 50.
- Aplicar raíz cuadrada: v = \sqrt{50} = \sqrt{25 \times 2} = 5\sqrt{2} \approx 7{,}07 \, \text{m/s}.
v = \sqrt{50} = 5\sqrt{2} \approx 7{,}07 \, \text{m/s}.








