Calculadora de fuerza neta: resultante de varias fuerzas (magnitud, dirección y aceleración)
Suma fuerzas dadas por magnitud y ángulo o por componentes x e y y obtén la fuerza neta (resultante), su dirección, la fuerza equilibrante y la aceleración.
Cómo funciona
Fx = F·cos θ, Fy = F·sen θ para cada fuerza · ΣFx = F₁x + F₂x + …, ΣFy = F₁y + F₂y + … · |F_neta| = √(ΣFx² + ΣFy²) · θ = atan2(ΣFy, ΣFx) · a = F_neta ÷ m
La fuerza neta (o resultante) es la única fuerza que produce el mismo efecto que todas las fuerzas que actúan juntas sobre un objeto. Las fuerzas son vectores, así que no basta con sumar sus tamaños: se descompone cada fuerza en componentes x e y con coseno y seno, se suman por separado todas las x y todas las y, y se arma un solo vector. Su longitud, √(ΣFx² + ΣFy²), es el tamaño de la fuerza neta, y atan2(ΣFy, ΣFx) da su dirección en el cuadrante correcto. Puedes escribir las fuerzas como magnitud y ángulo (en sentido antihorario desde el eje +x, o como rumbos de brújula en Más opciones) o directamente con sus componentes x e y. Para fuerzas sobre una misma recta, escribe un número por línea con signo menos para el sentido contrario. La calculadora muestra cada componente, la fuerza neta, la fuerza equilibrante (igual en tamaño y de sentido opuesto, la que dejaría al objeto en equilibrio) y, si das la masa, la aceleración según la segunda ley de Newton. Suma las fuerzas que tú escribes; no calcula por ti el peso, la normal ni el rozamiento. Para eso usa las calculadoras de fuerza de rozamiento o de plano inclinado, y para una sola fuerza a partir de masa y aceleración, la calculadora de F = ma.
Ejemplo resuelto
Sobre una caja actúan tres fuerzas: 50 N a 0°, 30 N a 90° y 20 N a 210°. Las componentes x son 50, 0 y 20 × cos 210° = −17.32 N, así que ΣFx = 32.68 N. Las componentes y son 0, 30 y 20 × sen 210° = −10 N, así que ΣFy = 20 N. La fuerza neta es √(32.68² + 20²) = 38.31 N a atan2(20, 32.68) = 31.5° sobre el eje +x. Una fuerza equilibrante de 38.31 N a 211.5° mantendría la caja quieta, y si la caja tiene 10 kg su aceleración es 3.831 m/s².
Fuentes: OpenStax University Physics Vol. 1, 5.1 Forces (net force of 30.0 N and 40.0 N; component example)
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la fuerza neta?
Descompón cada fuerza en componentes x e y, suma las componentes por separado y combínalas: F_neta = √(ΣFx² + ΣFy²). Si todas las fuerzas están sobre una recta, súmalas con signo tomando un sentido como positivo.
¿Cuál es la fuerza resultante de 30 N al este y 40 N al norte?
Como son perpendiculares, F_neta = √(30² + 40²) = 50 N, con una dirección de 53.1° al norte del este (atan(40/30)).
¿Qué significa que la fuerza neta sea cero?
Que las fuerzas están equilibradas. El objeto está en equilibrio: sigue en reposo o se mueve en línea recta a velocidad constante. No quiere decir que no actúen fuerzas sobre él.
¿Qué es la fuerza equilibrante?
Es la fuerza que anula a la resultante: tiene la misma magnitud y apunta en sentido opuesto (a 180°). Al sumarla a las demás, la fuerza neta queda en cero.
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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.