Actividad N° 7: Física Aplicada

Para responder estas preguntas y muchas más, se utiliza la DINÁMICA:

Una rama de la física, que forma parte de la mecánica y se encarga de explicar el PORQUE de los

MOVIMIENTOS. Es decir, da respuestas acerca de su origen, cambios, causas y características.

Uno de los científicos más importantes encargado de responder estas preguntas fue ISAAC NEWTON (1643 –

1727) quien en 1686 publicó “Los principios matemáticos de la filosofía natural” ("Philosophiæ Naturalis Principia

Mathematica") un libro donde estableció que todo movimiento se encuentra regido por tres leyes conocidas

como: “Las Leyes de Newton”.

Las mismas tienen muchas aplicaciones prácticas, como por ejemplo en puentes, edificios, carreteras, barcos, aviones,

autos, atracciones mecánicas y mas cosas que se diseñan teniendo en cuenta estas leyes.

1) PRIMERA LEY DE NEWTON: INERCIA

2) “Todo cuerpo tiende a permanecer en su estado de REPOSO o de MOVIMIENTO rectilíneo uniforme,

siempre y cuando no exista una fuerza externa que modifique dicho estado”

La Primera Ley de Newton

también se conoce como

Principio de Inercia

➢ Entonces, si un cuerpo se encuentra en reposo (quieto/inmóvil) en un lugar, siempre va conservar su

estado de reposo salvo que una fuerza externa lo modifique.

➢ Por el contrario, si un cuerpo se mueve en línea recta a una velocidad constante siempre va a tener

a mantener ese estado, a menos que otro lo frene o modifique su velocidad.

¿Por qué si un caballo va al galope y frena de repente tiendes a irte hacia adelante?

¿Por qué es común que los autos vuelquen en las curvas? ¿Por qué caen las frutas

de los árboles? ¿Por qué si vas detrás en una moto y no te prendes bien podés

caerte hacia atrás al acelerar de golpe? ¿Por qué, por qué, por qué?

Por ejemplo:

• Aplicado a la vida cotidiana, en estos días de frio se necesita una graaan

fuerza (interior y exterior) para poder modificar nuestro estado de reposo:

• Una pelota que ha sido pateada va a determinada

velocidad sobre el césped y mantendrá la misma dirección

y velocidad hasta que otro cuerpo o fuerza la detenga.

• Cuando un caballo se detiene de repente el jinete tenderá a seguir en movimiento y se

caerá si no se aferra con fuerza.

• Si vas en moto o en auto con otra persona y frenas bruscamente, el cuerpo de tu

compañero(a) tiende a irse hacia adelante. Por el contrario, cuando el vehículo arranca

él o ella se va hacia atrás. Y esto se debe a que los cuerpos SIEMPRE tienden a

permanecer en estado en el que estaban, por eso se va para atrás al arrancar porque

su cuerpo tendía a permanecer en reposo, y para adelante al frenar porque tendía a

seguir en movimiento.

INGRESAR Y LEER HASTA LA EXPLICACIÓN DE LA PRIMERA LEY DE NEWTON, INCLUSIVE. HACER CLICK EN LOS

VIDEOS. http://procomun.educalab.es/es/ode/view/1467712976757/widget

1) Actividad a. Observen las siguientes imágnes y expliquen como se relaciona cada una con la primera ley de Newton.

ACLARACIÓN: Para hacer el tema más didáctico y facilitar su comprensión, vamos a fusionar el pdf con

páginas de internet. Así que, a medida que avancen con la lectura y se encuentren con un link, deben ingresar

al mismo y luego seguir con la lectura del texto.

b. ¿Por qué es común que los autos que van a gran velocidad en línea recta vuelquen al tomar una curva?

c. ¿Cómo podrían relacionar la importancia del uso del cinturón de seguridad con la ley de inercia?

d. Seguramente habrán visto alguna vez el truco de magia en que un mago saca el mantel de una mesa sin

que los platos caigan al suelo.

Los invito a que realicen una versión más simple de este truco.

De acuerdo a lo que tengan en sus casas, lleven a cabo todas o algunas de las siguientes experiencias:

Luego respondan:

➢ ¿A que creen que se debe que la moneda caiga directamente en el recipiente

sin seguir el movimiento del papel?

➢ ¿Qué técnicas aplicaron para lograr que las botellas permanezcan en su lugar sin caer?

➢ ¿Cómo podrían relacionar las experiencias con la primera Ley de Newton?

2. SEGUNDA LEY DE NEWTON

Recién vimos que para que un cuerpo quieto comience a moverse necesitamos aplicarle una fuerza.

Además, podemos darnos cuenta de que cuanto mayor sea la fuerza que aplicamos, más se acelera.

También sabemos que para acelerar a algunos cuerpos se necesita aplicarles más fuerza que a otros para

lograr el mismo efecto. Esto se debe a que hay cuerpos que tienen más masa y otros menos masa.

Si un cuerpo tiene mucha masa, entonces hace falta mucha fuerza para acelerarlo con cierto valor. Si

un cuerpo tiene poca masa, hace falta poca fuerza para acelerarlo con ese mismo valor.

Deben lograr que la moneda

caiga dentro del vaso.

Deben sacar el papel sin

que caigan las botellas.

¿Qué piensan, se obtiene el mismo resultado al empujar una bici que un camión?

➢ Supongamos que a un carrito de supermercado le aplicamos una fuerza y éste se mueve con determinada

aceleración. Ahora si en una segunda prueba, la fuerza que le aplicamos al carrito es el doble, la

aceleración con la que se moverá en este caso será el doble de la aceleración anterior. Con esto

demostramos que para cada cuerpo la fuerza aplicada y la aceleración obtenida son PROPORCIONALES

(es decir que, a mayor fuerza, mayor aceleración y a menor F menor A).

➢ Ahora supongamos que le aplicamos una fuerza al carrito vació, este va a adquirir una determinada

aceleración, pero si le aplicamos la MISMA fuerza al carrito cargado este va a adquirir una aceleración

MENOR, ya que la masa y la aceleración son INVERSAMENTE proporcionales, es decir que al aumentar

la masa disminuye la aceleración y viceversa.

ENUNCIADO DE LA SEGUNDA LEY DE NEWTON:

Esta ley se representa con la siguiente fórmula:

Ingresa al siguiente link, lee la Segunda Ley de Newton y reproduce los videos http://procomun.educalab.es/es/ode/view/1467712976757/widget

“La ACELERACIÓN que adquiere un cuerpo luego de aplicarle una FUERZA, es

directamente proporcional a dicha fuerza e inversamente proporcional a su

MASA”.

2. Actividad: a. Supone que una fuerza total mueve una carreta. Si triplicamos la fuerza, ¿cuál será el cambio en la

aceleración?

b. Imagina ahora, que una fuerza total mueve una carreta. Si se carga la carreta de tal manera que su

masa se duplica, ¿Cuál será el cambio en la aceleración?

(En ambos casos pueden aplicar la fórmula de aceleración, con las cantidades que prefieran y ver

como se modifica)

c. Si aplicamos fuerzas iguales a dos objetos, uno con mayor masa que el otro, avanzará más lentamente

el que tenga:

➢ Mayor masa

➢ Menor masa

➢ Es independiente de la masa

d. Si cuentas con un auto o algún objeto de juguete con ruedas realiza la siguiente experiencia: empuja

primero el auto con una determinada fuerza y marca hasta dónde llega. Luego, vuelve al punto de

partida, coloca algún objeto sobre el auto, aplícale la misma fuerza que antes e indica hasta dónde

llega en ese caso. Explica su relación con la Segunda Ley de Newton.

3. TERCERA LEY DE NEWTON: ACCIÓN-REACCIÓN

POR ÚLTIMO, llegamos a la tercera ley llamada de acción y reacción. Que establece lo siguiente:

“Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este ejercerá sobre el

primero una fuerza de igual magnitud, pero en sentido contrario”

Es decir, que para toda acción existe una reacción.

Por ejemplo:

• Si alguna vez saltaron desde una balsa al agua, habrán visto que la misma retrocede, mientras su

cuerpo se desplaza hacia adelante. Esto es un ejemplo de la tercera ley de Newton ya que hay acción,

que es su salto, y reacción, que es el retroceso de la balsa.

• Un cohete también logra ponerse en funcionamiento gracias a la tercera ley de Newton, ya que el

mismo se desplaza gracias al efecto de la pólvora quemada, que sale en sentido opuesto.

Ingresa al siguiente link y reproduce los videos

http://procomun.educalab.es/es/ode/view/1467712976757/widget

3 ACTIVIDAD: a. Realiza una representación de una fuerza e indica que se mantiene contante y que se modifica si se aplica

la Tercera Ley de Newton.

b. Si golpeas una pared con una fuerza de 200 N, ¿cuál es la magnitud de la fuerza que se ejerce sobre ti?

c. ¿Cómo se relaciona el dicho “se obtiene lo que se da” con la tercera ley de Newton?

Correo electrónico para consultas y entregas: tecmromero@gmail.com

FECHA DE ENTREGA: 20 DE OCTUBRE

Saludos!!