LAS LEYES DEL MOVIMIENTO.LAS LEYES DEL MOVIMIENTO.

Ahora estudiaremos las causas del movimiento, Ahora estudiaremos las causas del movimiento, un campo de estudio llamado dinámica. El un campo de estudio llamado dinámica. El enfoque de la dinámica tal y como nosotros lo enfoque de la dinámica tal y como nosotros lo consideraremos en esta clase recibe el nombre consideraremos en esta clase recibe el nombre de mecánica clásica, fue desarrollada y de mecánica clásica, fue desarrollada y exitosamente probada en los siglos XVII y XVIII. exitosamente probada en los siglos XVII y XVIII. Centraremos nuestra atención en el movimiento Centraremos nuestra atención en el movimiento de un cuerpo en particular. Éste interactúa con de un cuerpo en particular. Éste interactúa con los cuerpos que lo rodean (su entorno) de modo los cuerpos que lo rodean (su entorno) de modo que su velocidad cambia: se produce una que su velocidad cambia: se produce una aceleración. aceleración.

CONCEPTO DE FUERZACONCEPTO DE FUERZA

PUESTO QUE SOLO UNA FUERZA PUESTO QUE SOLO UNA FUERZA PUEDE PRODUCIR UN CAMBIO DE PUEDE PRODUCIR UN CAMBIO DE VELOCIDAD, VAMOS A CONSIDERAR VELOCIDAD, VAMOS A CONSIDERAR LA FUERZA COMO AQUELLO QUE LA FUERZA COMO AQUELLO QUE OCASIONA QUE UN CUERPO SE OCASIONA QUE UN CUERPO SE ACELERE. VAMOS A CLASIFICARLAS ACELERE. VAMOS A CLASIFICARLAS EN DOS TIPOS, FUERZAS DE EN DOS TIPOS, FUERZAS DE CONTACTO Y FUERZAS DE CAMPO.CONTACTO Y FUERZAS DE CAMPO.

LA UNIDAD DE FUERZA DEL SI ES EL LA UNIDAD DE FUERZA DEL SI ES EL NEWTON NEWTON

2/11 smkgN ×≡

REFERENTE HISTÒRICOREFERENTE HISTÒRICO

Durante siglos el problema del movimiento y sus Durante siglos el problema del movimiento y sus causas fue un tema central de la filosofía causas fue un tema central de la filosofía natural, un primer apelativo de lo que ahora natural, un primer apelativo de lo que ahora llamamos Física. Sin embargo el progreso llamamos Física. Sin embargo el progreso extraordinario se llevó a cabo en los tiempos de extraordinario se llevó a cabo en los tiempos de Galileo y de Newton. Newton logró cristalizar Galileo y de Newton. Newton logró cristalizar las ideas de Galileo y de otros que le las ideas de Galileo y de otros que le precedieron . Sus tres leyes del movimiento precedieron . Sus tres leyes del movimiento fueron presentadas primero en su obra que fueron presentadas primero en su obra que suele llamarse Principia, alrededor de 1686.suele llamarse Principia, alrededor de 1686.

PRIMERA LEY DE NEWTON.PRIMERA LEY DE NEWTON.

En ausencia de fuerzas En ausencia de fuerzas externas un objeto en externas un objeto en reposo permanecerá en reposo permanecerá en reposo y un objeto en reposo y un objeto en movimiento continuará movimiento continuará en movimiento a en movimiento a velocidad constante velocidad constante (esto es, con rapidez (esto es, con rapidez constante en una línea constante en una línea recta).recta).

En reposoEn reposo

Con rapidez constante.Con rapidez constante.

MASAMASA Es esa propiedad de un objeto que Es esa propiedad de un objeto que

especifica cuánta inercia tiene el objeto y, especifica cuánta inercia tiene el objeto y, la unidad SI de la masa es el kilogramo. la unidad SI de la masa es el kilogramo. No equivoque los términos de masa y No equivoque los términos de masa y peso, ya que el peso de un cuerpo es peso, ya que el peso de un cuerpo es igual a la magnitud de la fuerza igual a la magnitud de la fuerza gravitacional ejercida sobre el cuerpo y gravitacional ejercida sobre el cuerpo y varía con su ubicación. Por ejemplo una varía con su ubicación. Por ejemplo una persona que pesa 180 libras sobre la persona que pesa 180 libras sobre la tierra pesa solo cerca de 30 libras sobre la tierra pesa solo cerca de 30 libras sobre la luna.luna.

PESOPESO

Es un hecho de que todos Es un hecho de que todos los cuerpos son atraídos a la los cuerpos son atraídos a la tierra. La fuer|za de tierra. La fuer|za de atracción ejercida por la atracción ejercida por la tierra sobre un cuerpo se tierra sobre un cuerpo se llama fuerza gravitacional; llama fuerza gravitacional; está dirigida hacia el centro está dirigida hacia el centro de la tierra y su magnitud se de la tierra y su magnitud se denomina peso del cuerpo.denomina peso del cuerpo.

MASA INERCIAL.MASA INERCIAL.

Si se intentara Si se intentara cambiar la velocidad cambiar la velocidad de un objeto, éste se de un objeto, éste se opondrá a dicho opondrá a dicho cambio. La inercia es cambio. La inercia es sencillamente una sencillamente una propiedad de un propiedad de un objeto individual.objeto individual.

La masa se usa para La masa se usa para medir la inercia. medir la inercia.

MARCOS INERCIALESMARCOS INERCIALES Si un cuerpo no interactúa con otros Si un cuerpo no interactúa con otros

cuerpos, es posible identificar un marco cuerpos, es posible identificar un marco de referencia en el que el cuerpo tiene de referencia en el que el cuerpo tiene aceleración cero.aceleración cero.

Este marco se llama marco de referencia Este marco se llama marco de referencia inercial.inercial.

Cualquier marco de referencia que se Cualquier marco de referencia que se mueva con velocidad constante con mueva con velocidad constante con respecto a un marco inercial es en sí respecto a un marco inercial es en sí mismo un marco inercial.mismo un marco inercial.

SEGUNDA LEY DE NEWTONSEGUNDA LEY DE NEWTON

Cuando se ve desde un Cuando se ve desde un marco de referencia inercial, marco de referencia inercial, la aceleración de un cuerpo la aceleración de un cuerpo es directamente proporcional es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente sobre él e inversamente proporcional a su masa. Se proporcional a su masa. Se puede relacionar la fuerza y puede relacionar la fuerza y la masa con el siguiente la masa con el siguiente enunciado matemáticoenunciado matemático

∑ =maF

LA FUERZA COMO VECTORLA FUERZA COMO VECTOR La fuerza neta sobre un objeto es la suma La fuerza neta sobre un objeto es la suma

vectorial de todas las fuerzas que actúan vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre el objeto.sobre el objeto.

Puede haber numerosas fuerzas Puede haber numerosas fuerzas actuando sobre un objeto, pero sólo hay actuando sobre un objeto, pero sólo hay una aceleración.una aceleración.

La ecuación es equivalente a La ecuación es equivalente a tres ecuaciones de componentes:tres ecuaciones de componentes:

∑ = maF

∑ ∑∑ === zzyyxx maFmaFmaF

TERCERA LEY DE NEWTONTERCERA LEY DE NEWTON

Si dos cuerpos interactúan, la fuerza FSi dos cuerpos interactúan, la fuerza F 1212, ejercida , ejercida por el objeto 1 sobre el objeto 2, es igual en por el objeto 1 sobre el objeto 2, es igual en magnitud y opuesta en dirección a la fuerza Fmagnitud y opuesta en dirección a la fuerza F 2121 ejercida por el objeto 2 sobre el objeto 1:ejercida por el objeto 2 sobre el objeto 1:

2112 FF −=

Animación de las fuerzas de reacción y acción

EN OTRAS PALABRASEN OTRAS PALABRAS"A toda fuerza de acción "A toda fuerza de acción corresponde una de corresponde una de reacción con la misma reacción con la misma intensidad pero en intensidad pero en dirección contraria“. En dirección contraria“. En realidad no importa a cual realidad no importa a cual de ellas llamemos acción de ellas llamemos acción y a cual reacción. Lo que y a cual reacción. Lo que debemos tener presente debemos tener presente es que ambas forman la es que ambas forman la interacción entre un objeto interacción entre un objeto y otro.y otro.

Tratemos de identificar los pares Tratemos de identificar los pares de fuerzas.de fuerzas.

+ Ejemplos.+ Ejemplos.

Acción y Reacción sobre masas Acción y Reacción sobre masas distintas.distintas.

Por extraño que parezca, un objeto que Por extraño que parezca, un objeto que cae tira de la tierra hacia arriba, tanto cae tira de la tierra hacia arriba, tanto como la tierra tira de él hacia abajo. El como la tierra tira de él hacia abajo. El tirón hacia abajo sobre el objeto parece lo tirón hacia abajo sobre el objeto parece lo normal, porque se aprecia bien la normal, porque se aprecia bien la aceleración de 10 m por segundo cada aceleración de 10 m por segundo cada segundo. La misma cantidad de fuerza, segundo. La misma cantidad de fuerza, cuando actúa sobre la inmensa masa de cuando actúa sobre la inmensa masa de la Tierra, produce una aceleración tan la Tierra, produce una aceleración tan pequeña que no se puede notar ni medir.pequeña que no se puede notar ni medir.