ARTICULO # 1
PRIMERA LEY DE NEWTON
La primera ley de Newton, conocida también como Ley de
inercia nos indica que cuando un objeto esta en reposo y un objeto en
movimiento continuaran en movimiento a velocidad constante.
Esta ley por lo tanto que un cuerpo no puede cambiar por
si solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo
uniforme, a menos que se aplique una fuerza neta sobre él. Newton toma en
cuenta, sí, que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a
fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva.
En cuerpo con movimiento rectilíneo uniforme implica que
no existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma; un objeto en
movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre él.
En el caso de los cuerpos en reposo, se entiende que su velocidad es cero, por
lo que si esta cambia es porque sobre ese cuerpo una fuerza neta.
ECUACIONES
PROBLEMA
Un cuadro de 2 Kg se cuelga de un clavo como se muestra en la figura, de manera que las cuerdas que lo sostienen forman un ángulo de 60º. ¿Cuál es la tensión en cada segmento de la cuerda?
Se debe determinar la situación del problema. Una cuerda sostiene un
cuadro de 2 Kg, en dos segmentos, cada segmento tiene una tensión Ta y
Tb respectivamente, como se ilustra en el DCL.
De las tres fuerzas planteadas, solamente se puede determinar el valor de su peso w.
∑Fy = 0 = Ta sen 60º + Tb sen 60º - w;
Ta sen 60º + Tb sen 60º = w = mg (1)
Luego, ∑Fx = 0 = - Ta cos 60º + Tb cos 60º
Ta cos 60º = Tb cos 60º, entonces Ta = Tb (2)
Sustituyendo (2) en (1):
2 Tb sen 60º = mg
Despejando Tb:
APLICACIONES DE LA LEY DE NEWTON
SIMULADOR DE LA PRIMERA LEY DE NEWTON
PROBLEMA
Un cuadro de 2 Kg se cuelga de un clavo como se muestra en la figura, de manera que las cuerdas que lo sostienen forman un ángulo de 60º. ¿Cuál es la tensión en cada segmento de la cuerda?
∑Fy = 0 = Ta sen 60º + Tb sen 60º - w;
Ta sen 60º + Tb sen 60º = w = mg (1)
Luego, ∑Fx = 0 = - Ta cos 60º + Tb cos 60º
Ta cos 60º = Tb cos 60º, entonces Ta = Tb (2)
Sustituyendo (2) en (1):
2 Tb sen 60º = mg
Despejando Tb:
APLICACIONES DE LA LEY DE NEWTON
Todos los cuerpos se mantienen
firmes y constantes en su estado de reposo o de movimiento uniforme en línea
recta, salvo que se vean forzados a cambiar ese estado por fuerzas impresas.
SIMULADOR DE LA PRIMERA LEY DE NEWTON
ARTICULO # 2
SEGUNDA
LEY DE NEWTON
La segunda ley del movimiento de Newton dice que Cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste se acelera. Dicha a aceleración
es en dirección a la fuerza y es proporcional a su intensidad y es inversamente
proporcional a la masa que se mueve.
Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en
movimiento cuya masa no tiene por qué ser constante actúa una fuerza neta: la
fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o
dirección.
En concreto, los cambios experimentados en la cantidad
de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se
desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que
producen aceleraciones en los cuerpos.
ECUACIONES
PROBLEMA
¿Qué aceleración adquirirá un cuerpo de 0,5 Kg. cuando sobre él actúa una fuerza de 200000 dinas?
Datos
a =?
m = 2,5 Kg.
F = 200000 dyn
Solución
La masa está dada en M.K.S., en cambio la fuerza está dada en c.g.s.
Para trabajar con M.K.S. debemos transformar la fuerza a la unida M.K.S. de esa magnitud (N)
La ecuación de la segunda ley de Newton viene dada por:
APLICACIONES DE LA LEY DE NEWTON
SIMULADORDE LA SEGUNDA LEY DE NEWTON
¿Qué aceleración adquirirá un cuerpo de 0,5 Kg. cuando sobre él actúa una fuerza de 200000 dinas?
Datos
a =?
m = 2,5 Kg.
F = 200000 dyn
Solución
La masa está dada en M.K.S., en cambio la fuerza está dada en c.g.s.
Para trabajar con M.K.S. debemos transformar la fuerza a la unida M.K.S. de esa magnitud (N)
La ecuación de la segunda ley de Newton viene dada por:
Despejando a tenemos:
Sustituyendo sus valores se tiene:
APLICACIONES DE LA LEY DE NEWTON
El cambio de movimiento
proporcional a la fuerza, y se hace en la dirección de la línea recta en la que
se imprime esa fuerza.
ARTICULO # 3
TERCERA
LEY DE NEWTON
La tercera ley de Newton indica que siempre que un
objeto ejerce una fuerza sobre otro objeto, el segundo objeto ejerce sobre el
primero una fuerza igual y en sentido opuesto.
Una de las fuerzas se llama fuerza de acción y la
otra, fuerza de reacción. No importa a cuál de ellas llamemos acción y a cuál
reacción. Lo importante es que ambas son partes de una sola interacción y que
ninguna de las dos existe sin la otra. Las fuerzas tienen la misma intensidad y
sentidos opuestos.
Es importante observar que este principio de acción
y reacción relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al mismo cuerpo,
produciendo en ellos aceleraciones diferentes, según sean sus masas.
PROBLEMAS
Dos
cajas de 20 y 30 kg de masa respectivamente, se encuentran apoyadas sobre una
superficie horizontal sin rozamiento, una apoyada en la otra. Si empujamos el
conjunto con una fuerza de 100 N. ¿Cuál es la aceleración de cada masa?¿Qué
fuerza ejercerá cada caja sobre la otra?
De acuerdo con la 3ª ley de Newton, sobre la caja 1 actúan las fuerzas F y F21 en la dirección horizontal y sobre la caja 2, la F12 en la misma dirección. En módulo F21=F12.
Aplicando la 2ª ley de Newton, F=m·a; a cada caja:
Sumando: F = (m1 + m2) · a ; 100 = (20 + 30)·a ; a = 2 m/s21ª caja: F - F21 = m1·a2ª caja: F12 = m2·a
y sustituyendo en F12 = m2·a = 20·2 = 40 N , fuerza que ejerce la caja 1 sobre la 2.
La fuerza que ejerce la caja 2 sobre la 1 es igual en módulo y dirección y de sentido contrario.
Esta ley afirma que cuando uno
objeto ejerce una fuerza sobre otro objeto ejerce también una fuerza sobre el
primero.
SIMULADOR DE LA TERCERA LEY DE NEWTON
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