Leyes de Newton

Objetivos de la clase

• Demostrará mediante ejemplos o experimentos su comprensión de la primera y la tercera leyes de Newton sobre el movimiento.
• Establecerá la primera condición de equilibrio, dará un ejemplo físico y demostrará gráficamente que éste satisface la primera condición.
• Construirá un diagrama de cuerpo libre que represente todas las fuerzas que actúan sobre un objeto que se halla en equilibrio traslacional.
• Encontrará las fuerzas desconocidas aplicando la primera condición de equilibrio.
• Aplicará su conocimiento acerca de la fricción cinética y estática para resolver problemas de equilibrio.

Inicio

la Cinemática es la rama de la física que se ocupa de describir la posición de un cuerpo, y determinar su velocidad y su aceleración, cuánto se ha desplazado, y dónde podría estar si conocemos algunos datos. Y las ecuaciones que conocemos de la Cinemática son ...





La Dinámica, es la rama de la física que se ocupa de describir porqué los cuerpos se mueven o giran, y de aquí surgen varias leyes de las que ya has escuchado en el colegio.


Desarrollo


Las leyes de Newton que deberías recordar son las siguientes.

1ª Ley de Newton: Ley de Inercia:



Nos dice que si la suma de fuerzas externas que actúan sobre un cuerpo es cero, entonces el cuerpo se encuentra en reposo, o bien se mueve con velocidad constante.

2ª Ley de Newton: Ley General de la Dinámica:



Esta ley nos dice que si la suma de fuerzas externas no es cero, entonces, el cuerpo acelera, y la aceleración que adquiere es directamente proporcional a la Fuerza Neta (Suma de todas las fuerza externas), y es inversamente proporcional a la masa del cuerpo.

Ejemplo:

Dos personas que están empujando un automóvil, como se muestra en la figura. La masa del automóvil es de 1.850 kg. Una persona aplica una fuerza de 275 N al coche, mientras que la otra persona aplica una fuerza de 395 N. Las dos fuerzas actúan en la misma dirección. Una tercera fuerza de 560 N actúa también en el auto, pero en una dirección opuesta a aquella en la que las personas están empujando. Esta fuerza surge debido a la fricción entre el pavimento y los neumáticos. Encuentra la aceleración del automóvil.

Solución:

Si observamos el diagrama de cuerpo libre, vemos que la fuerza neta es ...



luego aplicando la segunda ley de Newton ...



el signo + indica que la aceleración está dirigida en la dirección del eje x positivo, la misma dirección que la fuerza neta.


3ª Ley de Newton: Ley de Acción y Reacción

Esta ley nos dice que las Fuerzas nunca actúan en forma aislada, siempre actúan en pares, la ley dice que si un cuerpo A ejerce una fuerza sobre un cuerpo B entonces el cuerpo B ejerce una fuerza sobre el cuerpo A, igual en  magnitud y opuesta en dirección.

4º Ley de Newton: Ley de Gravitación Universal:











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