LEYES DE NEWTON

Jorley Rizzo CI:24.992.197

Leyes de newtonLas Leyes de Newton, también conocidas como Leyes del movimiento de Newton, son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la dinámica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo, en tanto que

“Constituyen los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la física clásica en general. Aunque incluyen ciertas definiciones y en cierto sentido pueden verse como axiomas, Newton afirmó que estaban basadas en observaciones y experimentos cuantitativos; ciertamente no pueden derivarse a partir de otras relaciones más básicas. La demostración de su validez radica en sus predicciones… La validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada uno de los casos durante más de dos siglos.”

En concreto, la relevancia de estas leyes radica en dos aspectos:•Por un lado, constituyen, junto con la transformación de Galileo, la base de la mecánica clásica.•Por otro, al combinar estas leyes con la Ley de la gravitación universal, se pueden deducir y explicar las Leyes de Kepler sobre el movimiento planetario.

Primera ley de Newton o ley de inercia

Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.

La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.

Segunda ley de Newton o ley de fuerza

La segunda ley del movimiento de Newton dice queel cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz

impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.La Segunda ley de Newton se

encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:F =

m a

La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se

representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea,

1 N = 1 Kg · 1 m/s2

Tercera Ley de Newton o Principio de acción y reacción

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.La tercera ley es completamente original de Newton (pues las dos primeras ya habían sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo. Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad y dirección, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y opuestas en sentido.

La tercera ley, también conocida como PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN nos dice esencialmente que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.

Esta ley es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.

Ejemplo leyes de Newton Primera leyTodo cuerpo en reposo, permanecerá en

reposoPara que se ponga en movimiento es

necesario aplicarle una fuerza.

Para detener un cuerpo en movimiento es necesario aplicarle una fuerza

Ejemplo leyes de Newton Segunda ley

La dirección de la aceleración es la misma que la de la fuerza neta

Ejemplo leyes de Newton tercera ley

Ejercicios

Ejercicio 1Se empuja un ladrillo con una fuerza de 1,2 N y adquiere una aceleración de 3 m/s2, ¿cuál es la masa del ladrillo?

Datos:F = 1,2 Na = 3 m/s2m=?Solución:

Ejercicios Ejercicio 2Un camión de 3000 kg de masa, se desplaza con una velocidad de 100 km/h, y se detiene después de 10 segundos de “clavar” los frenos. ¿Cuánto vale la fuerza total de rozamiento que hace posible que se detenga?

Según la segunda Ley: Froz = m . A

Y la fuerza de rozamiento será:F = 3000 kg . (-2,77 m/seg2) = - 8310N

Ejercicios Ejercicio 3

Un elevador que sube acelerando a razón de 0,5 m/s2 lleva, apoyada en el piso, una caja que pesa 200 N: ¿Qué fuerzas actúan sobre la caja? ¿Cuánto valen cada una? Para resolver este tipo de problemas, conviene realizar un diagrama de fuerzas, esto es:

Aquí visualizamos las fuerzas que están actuando sobre el cuerpo: estas son: el peso P (la fuerza con que la tierra lo atrae) y la fuerza de contacto que el piso del ascensor ejerce sobre el cuerpo F. De acuerdo con la ecuación de Newton y considerando positivas a todas las fuerzas que acompañan al movimiento, en este caso hacia arriba:

Ejercicios

F–P= m. aDespejando:F=m .a + PPara calcularlo debemos conocer la masa del cuerpo, su peso y la aceleración:P = 200 Na = 0,5 m/s2

Sustituyendo estos valores, tenemos:

F = 20,4 kg . 0,5 m/s2+ 200 N = 210, 2 N

Ejercicios Ejercicio 4

a) Determinar la aceleración de un cajón de 20 kg a lo largo de unsuelo horizontal cuando se empuja con una fuerza resultante de 10N paralela al suelo.

b) ¿Hasta dónde se moverá la caja en 5 años (partiendo delreposo)?

Solucióna)

b) La distancia recorrida viene dada por la Ecuación

Conceptos básicos

Fuerza: Capacidad física para realizar un trabajo o un movimiento."la fuerza muscular; la fuerza del viento; fuerza para levantar una piedra; fuerza para aguantar un peso; las hormigas tienen mucha fuerza para soportar pesos muy superiores al suyo"Aplicación de esta capacidad física sobre algo."levantó la caja con fuerza; demarró con fuerza y dejó plantado a su compañero de fuga"

Conceptos básicos

Masa: La masa es la cantidad de materia de un cuerpo. Es una propiedad intrínseca de la materia. La unidad utilizada para medir la masa en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg) y el instrumento para medirla se llama balanza.

Conceptos básicos

Aceleración:Significa cambio de la velocidad en el tiempo. Siempre que la velocidad de un cuerpo cambia al transcurrir el tiempo, ya sea porque cambia su magnitud o su dirección o ambas cosas a la vez, se puede afirmar que existe aceleración. 

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