LEYES DE NEWTON Y DE LA NATURALEZA

Por:LADY CAROLINA CASTRO MALAVER 5500005

Presentado a:Profesor JOS LEMUS

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAFACULTAD DE INGENIERA, DEPARTAMENTO DE FSISCAFSICA MECNICACAJIC2013

Leyes de Newton.1. Isaac Newton.Isaac Newton fue un cientfico ingls, egresado de la universidad de Cambridge donde logr obtener los conocimientos establecidos por Galileo, Bacon, Descartes, entre otros. La historia considera a Newton como el padre de la fsica mecnica y tambin uno de los principales participantes de la revolucin cientfica del siglo XVII.Entre los aportes que Newton hizo al conocimiento, estn: el estudio realizado en la composicin de la luz blanca como una mezcla de colores (presentes en el arco iris), diseo el primer telescopio con lo que pudo hacer algunas anotaciones acerca de la astronoma, entre otras. Pero sin lugar a duda, fue en la fsica mecnica donde profundiz y logr aportar las bases necesarias para posteriores investigaciones. Su obra Principios matemticos de la filosofa natural, publicada en 1687, recopila sus estudios, entre los cuales se encuentran las tres leyes de movimiento, que se enunciarn posteriormente. Finalmente, Newton muere el 20 de marzo de 1727 a los 85 aos de edad.

2. Leyes de Newton.Las tres leyes establecidas por Newton son:

Principio de Inercia:S un cuerpo no interacta con otros cuerpos, es posible identificar un marco de referencia en el que el cuerpo tiene aceleracin cero, Fsica para ciencias e ingenieras-SERWAY y JEWETT. As como lo expresa el libro citado, la primera ley de Newton establece que si un cuerpo permanece en reposo, esto es con cantidad de movimiento cero, se mantendr en reposo a menos de que una fuerza acte sobre el cuerpo. Se define la fuerza como una accin o interaccin entre dos cuerpos. A continuacin se mencionan ejemplos en los que se observa que est ley se cumple:Suponga que Mnica est en el comedor y sobre la mesa deja su plato de comida, este permanecer all, a menos de que Mnica lo empuje hacia un lado. Cuando ella ha terminado de almorzar, baja hasta el piso de la recepcin por el ascensor, Mnica siente que antes de detenerse el ascensor hace un pequeo salto y siente un vaco en su estmago; el salto y el vaco se explican debido a que el descenso del ascensor tiene una velocidad constante (su cantidad de movimiento no cambia, no tiene aceleracin, velocidad constante) y para detenerse necesita que la velocidad sea cero (existe una aceleracin negativa, su velocidad deja de ser constante, es decir se ha aplicado una accin que lo sac de su estado de reposo). Mnica sale del edificio y espera el taxi, este viene con una velocidad constante de 69 Km/h y se detiene a recoger a Mnica; al igual que el ascensor, si el conductor no hubiera frenado el taxi hubiera seguido con la misma velocidad, sin experimentar un cambio de movimiento. Finalmente Mnica ha llegado al colegio de su hijo, pues jugara el torneo intercolegial de ftbol, al estar all ella observa que el baln est en la mitad de la cancha sin movimiento y permanece as durante 15 minutos, pues ningn jugador estaba listo en la cancha; el baln seguir en reposo pues no hay ningn cuerpo que interacte con l. Su hijo, David, finalmente hace rodar el baln dando inicio al partido, el baln empieza a rodar y no se detiene hasta que su compaero lo detiene para dirigirlo al arco; al aplicarle un empuje al baln, este deja de estar es su estado de reposo.

Principio de masa-fuerza:Cuando se ve desde un marco de referencia inercial, la aceleracin de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que acte sobre l, e inversamente proporcional a ella. Fsica para ciencias e ingenieras- SERWAY Y JEWETT.La anterior cita, hace referencia a la relacin que hay entre la aceleracin y la masa de un cuerpo, pues si un objeto que tiene masa m se le proporciona una aceleracin a, la fuerza ser igual a la masa por la aceleracin; si a este cuerpo se le proporciona el doble de la fuerza anterior, se observar que su aceleracin ser 2a. A continuacin se describen algunos casos en los que se observa que la segunda ley se cumple:Mnica estuvo el domingo ensendoles a sus hijos a montar bicicleta, David con 10 aos de edad y Samuel con 5 aos. Cuando empujo la bicicleta de David, David mantuvo el equilibrio y logr dar pedal sin caer al piso, al momento de empujar a Samuel, lo empujo de igual forma notando que Samuel era ms delgado y pequeo, Samuel no logr mantener el equilibrio y termino por caer al suelo. Las masas sern diferentes en los dos nios debido a su edad, por lo tanto la aceleracin que se actu sobre la bicicleta de Samuel fue mayor a la de la bicicleta de David. Al terminar llevaron las dos bicicletas al garaje, pero tenan que mover dos mesas para dar espacio, Mnica las empujo pero ests no se movieron; debido a que la fuerza que necesitaba emplear deba ser mayor, pues la masa al ser muy grande y pequea la fuerza, la aceleracin sera an ms pequea sin producir gran cambio de movimiento.Mientras Mnica intentaba correr las mesas, Samuel le pidi a su hermano que lo cargar en la espalda, David not que al correr una cuadra con Samuel en su espalda no corra tan rpido con lo haca cuando cargaba la maleta del Colegio; lo que se explica debido a que la masa de Samuel es mayor a la de la maleta de David, lo que implica que la aceleracin ser menor al cargar a Samuel que al cargar la maleta.Finalmente despus van a ver televisin y ven el partido de hockey, cuando David observa que el jugador 7 empuja el disco y lo pasa al jugador 3, el que hace que el disco vaya mucho ms rpido que cuando lo empujo el jugador 7. Mnica le explica que es debido a que el jugador 3 emple una fuerza mayor, lo que produce que la aceleracin del disco sea mayor.

Principio de accin y reaccin:Si dos objetos interactan, la fuerza F12 ejercida por el objeto 1 sobre el objeto 2 es igual en magnitud y opuesta en direccin a la fuerza F21 ejercida por el objeto 2 sobre el objeto 1: F12=-F21 Fsica para ciencias e ingenieras, SERWAY y JEWETT. La cita expresa de manera formal la tercera ley de Newton, a continuacin se enuncian algunos ejemplos que ilustran mejor el principio de accin y reaccin:Los nios inquietos, frecuentemente estn saltando, corriendo, riendo, entre otras cosas; cuando saltan empujan la tierra haca abajo, pero como la masa de la tierra es mayor, la fuerza contraria empuja hacia arriba a los nios. Cuando corren, lo que estn haciendo es empujando la tierra haca atrs, la tierra reacciona con una fuerza contraria empujando al nio haca adelante. Si se cuelga un objeto, sobre el objeto actuarn dos fuerzas, la del peso del objeto que es verticalmente haca abajo y la fuerza que ejerce la cuerda haca arriba permitiendo que el objeto no se caiga.Finalmente, si se golpea un clavo con un martillo, la fuerza con la que golpea el martillo es recibida por el clavo y luego el clavo devuelve la misma fuerza al martillo, haciendo que el martillo se revote haca atrs.

Las cuatro fuerzas de la naturalezaEl hombre, desde siempre ha estado en constante observacin y descubrimiento del entorno en el que habita. Tras muchos siglos de constante investigacin y experimentacin se han logrado establecer leyes universales, tales como las establecidas por Newton. Este ultimo cientfico logro establecer una de las leyes universales ms importante, la ley de la gravedad, pues el conocimiento de su existencia logr avanzar en estudios contemporneos y ser base de muchos estudios posteriores. La gravedad hace parte de las 4 interacciones de la naturaleza que se describen a continuacin: La gravitacin: Es la fuerza que permite la atraccin de dos cuerpos, la gravitacin, nos mantiene en pie sobre la tierra sin temor a flotar y acta como un imn, de la tierra hacia a nosotros y viceversa. De alguna manera mantiene en equilibrio a los cuerpos celestes en rbita por la atraccin que se genera entre estos, permitiendo la formacin de galaxias; los astros permanecen unidos porque el centro de la galaxia los atrae mientras giran en derredor del mismo. Electromagnetismo: Es una fuerza de atraccin de la electricidad y el magnetismo, que tiene como leyes fundamentales: Los cuerpos con cargas opuestas se atraen y los cuerpos con cargas semejantes se repelen. La combinacin de ambas fuerzas permite que los tomos se mantengan unidos porque siempre tienden a buscar el centro de atraccin y girar en torno a l. Fuerza magntica fuerte: Es la fuerza que permite la atraccin de los neutrones y protones en el ncleo del tomo sin temor a repelerse porque las cargas son semejantes, se considera una fuerza ms intensa que la magntica pero acta en distancias bastante reducidas, por ello acta en el ncleo del tomo manteniendo las cargas semejantes compactas. Llamada tambin fuerza nuclear. Fuerza magntica dbil: Es la fuerza de atraccin totalmente dbil que posee el neutrn y por ello se escapa del ncleo del tomo porque no existe la energa que genere adherencia del neutrn. No se considera totalmente nula la interaccin de este con otros cuerpos, pero s se requiere de mucha ms energa para lograr contacto, ya que se ha estudiado que no contiene la suficiente masa para estar esttica, por el contrario permanece en movimiento

Bibliografa

SERWAY, Raymond. JEWETT, Jhon. Fsica para ciencias e ingenieras. Volumen I. Sexta edicin. Editorial THOMSON. Otras referencias:http://astrojem.com/fuerzasuniverso.htmlhttp://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/129/htm/sec_6.htmhttp://10ejemplos.com/10-ejemplos-de-la-tercera-ley-de-newton