LEYES DE NEWTON

 

INTRODUCCIÓN:         

 

Isaac Newton sentó las bases de la mecánica, definiendo conceptos fundamentales de masa,
tiempo, fuerza entre otros de modo más preciso y estableció las 3 leyes que explican el movimiento de cualquier objeto del universo, se trata de Las Leyes de Newton que son los 3 principios a partir de los cuales se explica una gran parte de los problemas planteados en mecánica clásica.

PRIMERA LEY DE NEWTON

 

También se denomina Ley de la INERCIA. Sabemos por la experiencia que, para que un balón en reposo se ponga en movimiento, debemos aplicar una fuerza sobre ella. Del mismo modo, si este balón se mueve con velocidad constante, es preciso aplicarle una fuerza para que se detenga.

 

 

 

LA INERCIA ES LA TENDENCIA NATURAL DE LOS OBJETOS A PERMANECER EN REPOSO O EN MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME.

https://es.wikipedia.org/wiki/Inercia

 

CLASIFICACIÓN:

 

La INERCIA MECÁNICA se divide en 5 tipos:

 

• INERCIA DINÁMICA: Se relaciona con los cuerpos que se encuentran es estado de movimiento.
• INERCIA ESTÁTICA: Esta es aquella que está vinculada con los cuerpos en estado de reposo.
• INERCIA TRASLACIONAL: Es la vinculada con la masa total de un cuerpo.
• INERCIA ROTACIONAL: Se trata de aquella que representa la propiedad de los cuerpos para resistir los cambios de su estado de movimiento rotatorio, se le identifica con el símbolo.
• INERCIA TÉRMICA: Se le llama así a la propiedad que nos indica la cantidad de calor que pueden conservar los cuerpos, así como la con que estos pueden absorber el calor o cederlo.

 

 

EJEMPLOS RESUELTOS

 

Ejemplos de acciones de la vida cotidiana en que se aplique la LEY DE LA INERCIA

 

1. El que al quitar un mantel rápidamente de una mesa, quedando puesto lo que se tenga arriba del mantel, es producto de la inercia.

2. Cuando corremos a alta velocidad nos cuesta más trabajo detenernos gracias a la inercia.

 

3. Cuando se empuja un auto que está en reposo, al principio cuesta trabajo debido a la inercia que se opone al movimiento, una vez que se empieza a mover es más fácil empujarlo, gracias a la inercia que tiene ahora en movimiento.

4. Cuando un automóvil da una vuelta los pasajeros sienten una fuerza que los empuja a seguir la dirección del movimiento inicial, esto se debe a que la inercia que llevaban era en esa dirección.

 

5. Dar la vuelta en un barco cuesta más trabajo que en una lancha, ya que la inercia del barco es mucho mayor que la de la lancha.


EJEMPLOS A RESOLVER

Como influye la Ley de INERCIA en las siguientes actividades de la vida cotidiana

a) En el ascensor

b) En el autobús

SOLUCIÓN

 a) EN EL ASCENSOR: En el momento que este comienza a moverse hacia arriba sentimos una fuerza ascensional sobre los pies, pues nuestra tendencia o inercia es a permanecer en reposo, estado que es alterado.

b) EN EL AUTOBÚS: Cuando arranca, nos sentimos desplazados hacia atrás, y cuando frena, nos movemos hacia adelante. En ambos casos se pone en manifiesto una tendencia a permanecer en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme.

CONCLUSIÓN

 TODO CUERPO PERMANECE EN ESTADO

 DE REPOSO O DE MOVIMIENTO RECTILINEO

 UNIFORME A NO SER QUE ACTÚE SOBRE EL

 ALGUNA FUERZA NETA O RESULTANTE

 

 

 

 

 



 

SEGUNDA LEY DE NEWTON

“El cambio de movimiento es directamente proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime”

Esta ley se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. La aceleración que adquiere un cuerpo es proporcional a la fuerza neta aplicada sobre el mismo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo (que puede ser o no ser constante). Entender la fuerza como la causa del cambio de movimiento y la proporcionalidad entre la fuerza impresa y el cambio de la velocidad de un cuerpo es la esencia de esta segunda ley.^[]

 CARACTERÍSTICAS:

 

 

1.- La aceleración que adquiere un cuerpo es proporcional a la fuerza aplicada, y la constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo.

2.- Si actúan varias fuerzas, esta ecuación se refiere a la fuerza resultante, suma vectorial de todas ellas.

3.- Esta es una ecuación vectorial, luego se debe cumplir componente a componente.

FÓRMULA:             
                                                  F= m a

 

 

EJERCICIOS RESUELTOS:

Un bloque por la acción de una fuerza resultante de 2kgf adquiere una aceleración de 400 cm/s2 para calcular en kg la masa del bloque.

 F= m*a                                                        2kgf*9,8 = 19,6N     400 cm/s2 = 4 m/s2
m= F/ a
m= 19,6 N / 4 m/s2
m= 4,9 kg


En una publicidad de un auto de 1000 kg se afirma que es capaz de alcanzar una velocidad de 108 km/h en 10s partiendo del reposo. ¿Qué fuerza deberá ejercer el motor?

a= Vf - Vo / t                                                    F= m*a

a= 30m/s2 - o / 10s2                                         F= 1000kg * 3m/s2

a= 3m / s2                                                        F= 333,33 N

 EJERCICIOS A RESOLVER

- Un cuerpo de masa igual a 2kg se desplaza con una aceleración de 6m/s2. ¿ Cuál es el valor de la fuerza según la segunda ley de Newton?

- Un disco de hockey de masa, se desliza sobre una superficie horizontal sin fricción de una pista de hielo, 2 bastones golpean a la pelota con fuerzas de 5 y 8 N respectivamente. ¿ Cuál es la aceleración que ejerce cada bastón?

- Una fuerza de proporción a la masa 2,5kg y una aceleración de 1,2 m/s2. Calcular la magnitud de la fuerza en Newton https://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Newton


CONCLUSIÓN

Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.