LEYES DE NEWTON
Leyes de Newton, también conocidas
como Leyes del movimiento de Newton o Leyes de la Dinámica, son tres principios a partir de los cuales se explican la
mayor parte de los problemas planteados por la dinámica, en particular aquel relativos al movimiento de los cuerpos
o sea se explicaba el movimiento de los cuerpos así como sus efectos y causas.
Las Leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento de los astros como
los movimientos de los proyectiles artificiales creados por el ser humano, así
como toda la mecánica de funcionamiento de las máquinas.
FUNDAMENTOS
TEORICOS DE LAS LEYES DE NEWTON.
Newton planteó que todos los
movimientos se atienen a tres leyes principales formuladas en términos
matemáticos y que implican conceptos que es necesario primero definir con
rigor. El primer concepto que maneja Newton es el de masa, que identifica con
"cantidad de materia" otro concepto es la fuerza, causa del
movimiento; los dos son denominados habitualmente por las letras F y m.
Fuerza
- Causa del movimiento (F).
Masa
- Medición de la cantidad de materia
puesta en movimiento (m).
Newton asume a continuación
que la cantidad de movimiento es el resultado del producto de la masa por la
velocidad. En tercer lugar, precisa la importancia de distinguir entre lo
absoluto y relativo siempre que se hable de tiempo, espacio, lugar o movimiento.
PRIMERA LEY DE NEWTON
También llamada “Ley de la
inercia” dice que todo cuerpo continúa en su estado de reposo, o de movimiento
uniforme en una línea recta, a menos que sea obligado a cambiar ese estado por
fuerzas aplicadas sobre él.
El movimiento es relativo,
es decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento. Así,
para un pasajero A sentado un tren, otro pasajero B también sentado esta en
reposo, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén de una
estación, tanto el pasajero A como el B se están moviendo a una gran velocidad.
Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento.
La primera ley de Newton
sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como
Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia
desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta
se mueve con velocidad constante.
LA SEGUNDA LEY DE NEWTON
También llamada la “Ley de
la fuerza” La fuerza
define la dirección en que el cuerpo se pone en movimiento o cambia dicho
movimiento. Ambas, fuerza y masa, determinan la rapidez con que el cuerpo
cambia su reposo o movimiento: cuanto mayor sea la fuerza aplicada y menor la
masa del cuerpo, mayor será dicha rapidez.
Esta ley se encarga de
cuantificar el concepto de fuerza. En términos matemáticos se expresa mediante
la relación:
F = m • a
Tanto la fuerza como la
aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor,
una dirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe
expresarse como:
→ →
F = m • a
→ →
F = m • a
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 expresión de la Segunda
ley de Newton que hemos dado es válida para cuerpos cuya masa sea constante.
TERCERA LEY DE NEWTON
También conocida como la ley
de acción y reacción esta ley dice, Si un cuerpo A ejerce una fuerza sobre otro
B, entonces, el cuerpo B ejercerá una fuerza sobre el A, de igual valor; pero
en sentido contrario.
Matemáticamente la tercera
ley del movimiento de Newton suele expresarse como sigue:
F1 = F2'
donde F1 es la fuerza que
actúa sobre el cuerpo 1 y F2' es la fuerza reactiva que actúa sobre el cuerpo 2.
EJERCICIO:
1) Un
futbolista patea una pelota de masa 0,5 Kg con una aceleración de 2 m/s2
y una dirección al eje X positivo. Determinar la fuerza de reacción que siente
el pie del futbolista.
Se aplica la ecuación de la
fuerza para determinar el módulo de la misma
Fuerza = masa * aceleración
F = 0,5 * 2 = 1N
El vector fuerza será:
Vf = (1,0) N
Por lo tanto la reacción que
es ejercida sobre el pie del futbolista es:
Reacción del Vf = - Vf =
(-1,0) N
Link de video para entender mejor:
No hay comentarios:
Publicar un comentario