capitulo 2 leyes de newton

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Fundamentyos de las layas de Newton

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  • 1. La Ley de Newton

2. Fuerza (N)

  • Fuerza es la accion de empujar o jalar un objeto o cuerpo.
  • La fuerza causa distorcion del cuerpo relacionados acambios de velocidad.
  • Bajo esta definicion decimos que la fuerza es un vector por tener magnitud y direccion
  • Fuerza se mide en Newtons N
  • Tambien en libras

3. Fuerza 4. Peso (W)

  • Isaac Newton creo el concepto de fuerza debido a los cambios en movimiento
  • Decimos que1 N = 0.225 lb 1 lb = 4.45 N
  • La fuerza es un concepto ambiguo para entender, pero la podemos ver como el efecto de empujar, jalar, levantar, etc.
  • La fuerza mas comun en el diario vivir es el peso (weight) con simbolo (W)

5. Vectores de Fuerza 6. Weight - Peso

  • Es la fuerza de gravedad actuando sobre un cualquier cuerpo.
  • La direccion de la fuerza de gravedad es la que determina la direccion hacia ariba y hacia abajo en un objeto.
  • El peso de un objeto depende de dos cosas, la cantidad de materia y lo que este fuera de ella que cause fuerza de atraccion.

7. Friccion

  • Otra fuerza importante es la fricion
  • Fuerza de resistencia relativa al movimiento entre dos cuerpos o substancias en contacto fisico
  • Ej. Empujar una nevera sobre el suelo, el roce entre los frenos con los discos del automovil, el dezplazamiento de un bote sobre el agua.

8. Friccion

  • Tenemos dos tipos de fricciones
    • Estatica(static)- cuando no hay movimiento relativo entre los objetos. Ej. Corredores, las gomas de los autos en movimiento, todo lo que este quieto sin movomiento.
    • Cinetica(kinetic)- Cuando hay movimiento relativo entre los cuerpos o substancias. Ej. El aire rozando nuestro cuerpo, el agua que roza con la superficie de pez, los frenos del auto con el disco de la rueda, lijar madera.
    • Ambas estan relacionadas y son invesamente proporcional.

9. Friccion 10. Primera ley de Newton

  • Si la fuerza es causada por gravedad, friccion, empujar o halar entonces
  • un objeto permanecera quieto en descanso o en movimiento con velocidad constante a menos que sea actuado o afectado por una fuerza neta externa .
  • La fuerza externa sera causada por un agente externo. Estas fuerzas son representadeas por vectores de fuerza.

11. Primera ley de Newton

  • Esta ley implica que una fuerza es requerida solo para cambiar el estado de movimiento.
  • Si velocidad incluye direccion entonces velocidad constante implica direccion constante.
  • Para hacer que cambie de direccion entonces una fuerza externa debe actuar sobre el objeto o cuerpo en movimiento

12. Primera ley de Newton 13. Primera ley de Newton

  • Las fuerzas externas causan cambios de direccion y velocidad, al tener cambios de velocidad entonces tendriamos aceleracion.
  • Laaceleracion centripetalrequiere una fuerza para que se logre la cual llamaremosfuerza centripetal.
  • Un auto que pasa por una curva se mantiene en rodaje por que la fuerza de friccion actua entre las ruedas y la carretera. Sin esa friccion el auo saldriala curva.

14. Masa

  • La medida de resistencia a aceleracion de un objeto
  • La medida de cantidad de materia de un objeto.
  • Las propiedades de la materia hacen que ocurra resistencia de acleracion, este efecto es mejor conocido comoinercia.
  • Masa: Kilogramos (Kg), gramos (g) y el slug

15. Segunda Ley de Newton

  • Si un objeto acelera cuando fuerzas externas actuan sobre el, entonces la fuerza neta es igual a su masa por su aceleracion .
  • F = (masa) (aceleracion)F = ma

En terminos algebraicosy = mx Donde m es una constante de la masa 16. Segunda Ley de Newton

  • Un avion de masa de 2,000 kg se mueve a una aceleracion de 4m/s2. Determine cuanto es la fuerza neta actuando sobre el avion.
  • Si F = maentonces F= 2000kg X 4m/s 2
  • = 8,000N
  • Si el avion se mueve a 12m/s 2
  • F = ma = 2000 kg X 12 m/s 2= 24,000 N

17. Segunda Ley de Newton

  • Si tenemos un auto que uniformemente alcanza velocidad de 0 m/s a 27m/s en 10 segundos y pesa 1,000 kg. Determine la fuerza del auto.
  • a = ventonces a= 27m/s 0m/s =2.7m/s 2
  • t 10 s
  • F= ma= 1,000 kg X 2.7 m/s 2=2,700 N

18.

  • En la dinamica de los movinientos circulares hemos visto que cuando un objeto describe un movimiento circular sobre l ha de actuar una fuerza centrpeta que le obligue a describir la curva.
  • Las fuerzas puden tambien causar desaceleracion y aceleracion centripeta sigiendo la segunda ley de Newton.
  • Si F = ma y la aceleracion centripeta esta dada por la ecuaciona=v 2/ ren tonces decimos que F = mv 2 / rque seria la ecuacion defuerza centripeta

Segunda Ley de Newton 19. Segunda Ley de Newton

  • Un auto que viaja por una curva a una velocidad de 10 m/s con un radio de 20 m. Si su masa es de 1000 kg cual seria la fuerza centripetal de auto.
  • F = mv 2 / r
  • = 1,000kg x (10 m/s) 2
  • 20m
  • =5,000 N

20. 21. Movimiento Armonico Simple

  • Es el resultado de una fuerza la cual no es constante, interactuando con otra fuerza
  • Es cuando un objeto sube o baja perdiendo velocidad hasta detenerse momentaneamente y luego gana velocidad en direccion opuesta
  • Ejemplos de esto son lanzar un pelota la cual sube y luego baja creando una occilacion en forma de onda.
  • Otro ejemplo seria u resorte que occila cuando comprime y se expande.

22. Movimiento Armonico Simple 23. Caida Libre con Resistencia

  • Cuando un cuerpo baja en caida libre y recibe fuerza de friccion cinetica de aire creando resistencia a la aceleracion del cuerpo.
  • Esta fuerza tiene un vector en direccion opuesta al vector del objeto
  • Mientras mas rapido viaje el objeto mayor sera la resistencia contra el viento.

24. Tercera Ley de Newton

  • Las fuerzassiempre viene en pares.
  • Cuando un objeto ejerce fuerza a un segundo objeto, el segundo ejerce una fuerza igual y opuesta al primer objeto.
  • Si un objeto A causa una fuerza a B, entonces objeto B ejercera una fuerza igual y opuesta a direccion A
  • F de A en B = - F de A en B

25. 26. Tercera Ley de Newton 27. Ley Universalde Gravedad

  • Cualquier objeto ejerce una fuerza gravitacional sobre otro objeto y la fuerza es proporcional con la masa del objeto e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias de sus centros.
  • Este postulado se conoce como la ley gravitacional de Newton y esta dada como
  • F = m 1m 2/ d 2
  • donde m son las masas y d la distancia

28. Ley Universalde Gravedad

  • Que determina la magnitud de la fuerza de graveda?
  • La tercera ley de Newton establece que las fuerzas viene en pares, entonces un cuerpo ejerce fuerza al otro.
  • Depende de el tamao del cuerpo o su masa, si la masa duplica tambien la fuerza duplica.
  • Depende tambien de la distancia entre los cuerpos. Un ejemplo de esto seria la luna entre el sol y la tierra. La luna esta mas cerca de la tiera que del sol.

29. Ley Universal de Gravedad

  • Esta fuerza actua sobre:
    • la tierra sobre la luna, e sol sobre los planetas
    • La tierra sobre nosotros
    • Y con cualquier cuerpo sobre la tierra
    • Nuestro peso dependera de nuestra distancia con el centro de la tierra, mientra mas lejos estemos menos pesaremos. Esto se debe a que la distancia es inversamente prporcional con la fuerza.

30. Ley de Gravedad 31. Ley de Gravedad 32. Orbitas

  • Cuando un objeto se mueve en circulo alrededor de otro cuerpo se ejerce una fuerza centripetal sobre el objeto que gira alrededor del cuerpo.
  • Un satelite que gira alrededor de la tierra recibira una fuerza centripetal de atraccion hacia la tierra la cual conocemos como fuerza gravitacional.

33. Orbita

  • La gran mayoria de las orbitas tienden a ser circulares pero realmente son en forma eliptica que quiere decir en forma ovalada.
  • Todos los planetas incluyendo el nuestro su orbita es eliptica casi circular. Por eso durante temporadas del ao estamos mas lejos o cerca del sol.

34. 35. Velocidad en Orbita 36. Fuerzas de la naturaleza

  • Campo gravitacional
  • Campo electromagnetico
  • Fuerzas nucleares
  • Fuerzas nucleares debiles
  • Todas esta fuerzas son ejercidas si contacto fisico por que utilizan el concepto de campo de fuerza. Estos campos se extienden en todas las direcciones del cuerpo.

37.

  • Scan fig 2.39 and page 75

38. Oleaje

  • El oleaje esel resultado de la fuerza de gravedad ejercida por la tiera sobre la luna
  • Dependiendo de la fuerza de atraccion ejercida entre ambos cuerpos la luna estara mas cerca o lejos de la tierra
  • Esto causara que los cuerpos de agua sean atraidos o presionados por la luna.

39. Marea