LEYES DE NEWTON

Leyes de Newton

INTRODUCCIÓNLas leyes de Newton son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la mecánica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. Las leyes de Newton Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo.

ISAAC NEWTON Isaac Newton fue un científico y un matemático inglés que vivió entre 1642-1727. Tenía una de las mentes más brillantes que el mundo haya conocido jamás. Newton desarrolló varias leyes que nos ayudan a entender el movimiento de cualquier objeto. Las contribuciones de Newton a la ciencia incluyen la ley universal de la gravedad, el desarrollo de un nuevo campo en las matemáticas llamado cálculo, y sus tres famosas leyes de movimiento.

Leyes de Newton

PRIMERA LEY DE NEWTON

LEY DE LA INERCIA

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LEY DE LA INERCIA

¿QUÉ ES LA INERCIA?EN FÍSICA, LA INERCIA ES LA PROPIEDAD QUE TIENEN LOS CUERPOS DE PERMANECER EN SU ESTADO DE REPOSO O MOVIMIENTO, MIENTRAS NO SE APLIQUE SOBRE ELLOS ALGUNA FUERZA, O LA RESISTENCIA QUE OPONE LA MATERIA AL MODIFICAR SU ESTADO DE REPOSO O MOVIMIENTO. COMO CONSECUENCIA, UN CUERPO CONSERVA SU ESTADO DE REPOSO O MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME SI NO HAY UNA FUERZA ACTUANDO SOBRE ÉL.

Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.

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

LEY DE LA INERCIA

Primera Condición de Equilibrio

Leyes de Newton

SEGUNDA LEY DE NEWTON

LEY DE LA FUERZA

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¿QUE ES LA FUERZA?la fuerza es una magnitud vectorial que mide la intensidad del intercambio de la hipotenusa de momento lineal entre dos partículas exactas o sistemas de partículas. Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N.

Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea, 1 N = 1 Kg · 1

m/s2

LA MASAEs una propiedad extrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa inercial y de la masa gravitacional. La unidad utilizada para medir la masa en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Es una magnitud escalar.

Para cuantificar el concepto de masa debe definirse un patrón. En unidades del Sistema Internacional (SI), la unidad de masa es el kilogramo (kg). El patrón actual es un cilindro de platino-iridio que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas cerca de París, cuya masa, por definición, es exactamente un kilogramo. En unidades cgs, la unidad de masa es el gramo (g) y 1g = 10-3 kg. En el sistema ingles, la unidad de masa se llama slug.

En física, la masa (Del latín massa) es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo.

EL PESO(m.g)

El peso es la fuerza de atracción gravitatoria que ejerce la Tierra sobre los cuerpos que hay sobre ella. En la mayoría de los casos se puede suponer que tiene un valor constante e igual al producto de la masa, m, del cuerpo por la aceleración de la gravedad, g, cuyo valor es 9.8 m/s2 y está dirigida siempre hacia el suelo.

LEY DE LA FUERZALa Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

F = m a

ACELERACION, FUERZA NETALa Primera ley de Newton afirma que en ausencia de fuerza neta sobre un cuerpo, éste permanece en reposo, o si está en movimiento, continúa moviéndose con velocidad constante (conservando su magnitud y direccion). Pero, ¿qué sucede si una fuerza actúa sobre un cuerpo? La velocidad debe cambiar, o sea, una fuerza neta origina una aceleracion.

La relación entre aceleracion y fuerza podemos encontrarla en experiencias cotidianas. Pensemos que empujamos un carrito de supermercado. La fuerza neta que se ejerce sobre el carrito es la fuerza que yo aplico menos la fuerza de friccion en las ruedas. Si la fuerza neta es F, la aceleracion será a, si la fuerza es 2F, la aceleracion será 2a, y así sucesivamente. Por tanto, la aceleracion de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza neta aplicada. Pero la aceleracion depende también de la masa del objeto. Si mantengo la fuerza neta F y aumento la masa al doble, la aceleración será a/2.

1 N = 1 Kg · 1 m/s2

La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida para cuerpos cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va quemando combustible, no es válida la relación F = m · a. Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda variar la masa.

Para ello primero vamos a definir una magnitud física nueva. Esta magnitud física es la cantidad de movimiento que se representa por la letra p y que se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad, es decir:

p = m · v La cantidad de movimiento también se conoce como momento lineal. Es una magnitud vectorial y, en el Sistema Internacional se mide en Kg·m/s . En términos de esta nueva magnitud física, la Segunda ley de Newton se expresa de la siguiente manera:

La Fuerza que actua sobre un cuerpo es igual a la variación temporal de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo, es decir,

F = dp/dt

De esta forma incluimos también el caso de cuerpos cuya masa no sea constante. Para el caso de que la masa sea constante, recordando la definición de cantidad de movimiento y que como se deriva un producto tenemos:

F = d(m·v)/dt = m·dv/dt + dm/dt ·v Como la masa es constante

dm/dt = 0

y recordando la definición de aceleración, nos queda

F = m a

TERCERA LEY DE NEWTON

LEY DE ACCION Y REACCION

Leyes de Newton

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Siempre que un objeto ejerce una fuerza sobre un segundo objeto, el segundo objeto ejerce una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta sobre el primero.  Con frecuencia se enuncia como "A cada acción siempre se opone una reacción igual".  En cualquier interacción hay un par de fuerzas de acción y reacción, cuya magnitud es igual y sus direcciones son opuestas. Las fuerzas se dan en pares, lo que significa que el par de fuerzas de acción y reacción forman una interacción entre dos objetos.

LEY DE ACCION Y REACCION

Ejemplos1.Cuando brincamos empujamos a la tierra hacia abajo y ésta nos empuja con la misma intensidad hacia arriba.

2.Una persona que rema en una lancha empuja el agua con el remo en una dirección y el agua responde empujando la lancha en dirección contraria.

3.Cuando caminamos empujamos a la tierra hacia atrás con nuestros pies, a lo cual la tierra responde empujándonos a nosotros hacia delante con la misma fuerza haciendo que avancemos.

PRIMERA LEY O LEY DE INERCIA

Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él.

SEGUNDA LEY O PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA DINÁMICA

La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional a su aceleración.

TERCERA LEY O PRINCIPIO DE ACCIÓN-REACCIÓN

Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido opuesto.