Leyes de NewtonInerciaFuerza, masa y aceleracinInteraccin (accin y reaccin)Ley de gravitacin universalIng. Julin Huerta Orea.

InerciaMI AMIGO EL VECTOR Hola!Quiero platicarles de la experiencia que vive diariamente nuestro compaero del grupo 324, Juan Omar, cada vez que sube al transporte colectivo.Omar observ que al subir al pesero, ste se encuentra sin movimiento (en reposo) y que tiende a permanecer en dicho estado. Al sentarse junto al conductor, se dio cuenta que cuando pisaba el pedal del acelerador el motor ejerce una fuerza externa al vehiculo la cual provocaba que cambiara el estado de reposo. Despus vio que en cierta parte del recorrido viajaban en lnea recta y que el velocmetro registraba la misma velocidad (movimiento rectilneo uniforme) y el vehiculo tenda a permanecer con dicho movimiento, pero cuando el chofer piso el pedal del freno se dio cuenta que la aplicacin de la fuerza externa cambiaba el estado de movimiento libre del transporte. Cuando Juan llego a su destino llego a la siguiente conclusin. Los cuerpos en reposo o en movimiento rectilneo uniforme tienden a permanecer as, a menos que una fuerza externa no equilibrada cambie dicho estado (primera ley del movimiento de Newton).Espero que la experiencia de nuestro amigo Juan Omar te ayude a recordar que diariamente vivimos una experiencia relacionada con la fsica.

Primera ley de newton

Reposo

Movimiento Libre

V=cte.

Cuantas fuerzas actan?V=cte.NmgNmgEn los tres casos N mg = 0V=cte.mgN

Simplificando

En los casos anteriores:Los cuerpos tienden a mantener el estado en el que se encuentran.La suma de fuerzas o fuerza neta es igual a cero.Existe equilibrio Esttico o dinmico.A todo lo anterior se le conoce como estado de INERCIA.

ConclusinLaprimeraleydeNewton afirma que si la suma vectorial de las fuerzas que actan sobre un objeto es cero, el objeto permanecer en reposo o seguir movindose a velocidad constante (Estado de inercia). El que la fuerza ejercida sobre un objeto sea cero (suma de fuerzas igual a cero) no significa necesariamente que su velocidad sea cero. Si no est sometido a ninguna fuerza (incluido el rozamiento), un objeto en movimiento seguir desplazndose a velocidad constante, a menos que una fuerza externa no equilibrada cambie dicho estado.Velocidad constante

SEGUNDA LEY DE NEWTONQue variables intervienen en el cambio de velocidad de un cuerpo?En los tres casos vemos que las variables son:FUERZA (F).MASA (m).TIEMPO (t).CAMBIO DE VELOCIDAD (v).

Si despejamos F entonces:

mv= F t

Como:

Por lo tanto:

Concluimos que:

AnlisisEl cambio de velocidad es:Directamente proporcional a la fuerza aplicada: v F.Directamente proporcional al tiempo de aplicacin de la fuerza: v t.Inversamente proporcional a la masa del cuerpo: v 1/mPor lo tanto:

LasegundaleydeNewton Relaciona la fuerza total y la aceleracin. Una fuerza neta ejercida sobre un objeto lo acelerar, es decir, cambiar su velocidad. La aceleracin ser proporcional a la magnitud de la fuerza total y tendr la misma direccin y sentido que sta. La constante de proporcionalidad es la masa m del objeto F = ma.

DimensionalmenteEn el Sistema Internacional de unidades (conocido tambin como SI), la aceleracin a se mide en metros por segundo cuadrado, la masa m se mide en kilogramos, y la fuerza F en newtons. Un newton se define como la fuerza necesaria para suministrar a una masa de 1 kg una aceleracin de 1 metro por segundo cada segundo; esta fuerza es aproximadamente igual al peso de un objeto de 100 gramos.Unobjetoconmsmasa requerir una fuerza mayor para una aceleracin dada que uno con menos masa. Lo asombroso es que la masa, que mide la inercia de un objeto (su resistencia a cambiar la velocidad),

EjemplosHola!El vector CCH-RO aprovecho las fiestas patrias pasadas y visito la feria del pueblo, realizo varias observaciones con respecto al movimiento de algunos juegos.Al primer juego que se subi fue el carrusel de caballitos, se percato que la rapidez era constante, sin embargo la velocidad cambiaba su direccin en cada instante, por lo que concluyo que no se trataba de un movimiento libre ya que exista una aceleracin dirigida al eje (al centro), por lo tanto el movimiento circular uniforme de un cuerpo es un movimiento forzado.Otra observacin la realizo en los carritos chocadores, se dio cuenta que al apretar un pedal, el motor elctrico imprime una fuerza al cuerpo, produciendo un cambio de velocidad en el intervalo de tiempo (aceleracin) de aplicacin en dos carritos de la misma masa. La conclusin que obtuvo en esta ocasin fue que existe una relacin directamente proporcional entre la fuerza de aplicacin y la aceleracin de un cuerpo considerando la masa constante (segunda ley de Newton).La ltima observacin que realizo tiene que ver con un juego donde un cuerpo sala disparado hacia arriba y posteriormente bajaba de forma vertical, si un volado! Se dio cuenta que, la moneda al subir disminua su rapidez hasta llegar al punto mas alto alcanzando el valor de cero, en este instante el movimiento cambia de direccin y al caer el cuerpo la velocidad aumenta; analizando lo anterior concluyo que existe una fuerza externa permanente (fuerza de gravedad) que provoca que la moneda se desacelere cuando viaja hacia arriba, se equilibra en un instante en el punto mas alto y provoca que se acelere al bajar. Por lo tanto, un tiro vertical y una cada libre, son ejemplos de un movimiento forzado y aplicaciones de la segunda ley de Newton.

TERCERA LEY DE NEWTONEl primer ejemplo que menciono es que, en el juego de Fut-bol al patear la pelota existe una fuerza del pie al baln y se percibe una fuerza de igual magnitud y direccin pero de sentido contrario del baln al pie, reconociendo una interaccin a contacto. Menciona que en el juego de canicas al colisionar una con otra se observa el mismo fenmeno, en el juego donde dos equipos jalan una cuerda de los extremos existe interaccin a contacto y se aprecia la fuerza de accin y reaccin, as como en el caso de un pndulo doble, al colisionar las dos masas tambin existen dos fuerzas de la masa l a la masa 2 y de la masa 2 a la mas l de igual magnitud y direccin pero de sentido contrario. Tambin a observado que existe interaccin a distancia como es el caso de dos imanes que se atraen entre si con fuerza de igual magnitud y direccin pero sentido contrario, sin haber contacto entre ellos, otro ejemplo es el de la fuerza gravitacional entre la tierra y la luna, existe la misma fuerza de atraccin mutua pero de sentido contrario.

ConclusinEn conclusin existen dos tipos de interaccin: a) en contacto y b) a distancia, debe haber por lo menos dos cuerpos para que exista y que siempre hay una fuerza de accin y una de reaccin.Recordemos que la ley nos dice que: "Las fuerzas siempre ocurren en pares. Si el objeto A ejerce una fuerza F sobre el objeto B, entonces el objeto B ejerce una fuerza igual y opuesta -F sobre el objeto A" o en forma comn: "Cada accin tiene una reaccin igual y opuesta" La tercera ley de Newton siempre involucra a ms de un objeto.