Leyes de Newton
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Leyes de Newton Leyes de Newton Presentation Transcript

  • Las Leyes de Newton o Leyes de Movimiento
    • Las Leyes de Newton, también son conocidas como Leyes del movimiento de Newton son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la dinámica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos.
    • En concreto, la relevancia de estas leyes radica en dos aspectos:
      • Por un lado, constituyen, junto con la transformación de Galileo, la base de la mecánica clásica;
      • Por otro, al combinar estas leyes con la Ley de la gravitación universal, se pueden deducir y explicar las Leyes de Kepler sobre el movimiento planetario.
    • Así, 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.
    • La dinámica de Newton, también es llamada dinámica clásica, sólo se cumple en los sistemas de referencia inerciales:
      • sólo es aplicable a cuerpos cuya velocidad dista considerablemente de la velocidad de la luz (que no se acerquen a los 300,000 km/s), en cuanto mas se acerca a esta velocidad, más posibilidades hay de que incidan sobre el mismo una serie de fenómenos denominados efectos relativistas o fuerzas ficticias de un sistema cerrado de partículas clásicas que interactúan entre sí.
  • Primera ley de Newton o ley de la inercia
    • La primera ley del movimiento dice:
    • 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.
    • Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza neta sobre él, los cuales en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva.
    • Un cuerpo con movimiento rectilíneo uniforme implica que no existe ninguna fuerza externa neta o, 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 se ha ejercido una fuerza neta.
  • Segunda ley de Newton o ley de fuerza
    • La segunda ley del movimiento de Newton dice que:
    • El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.
    • Hace referencia a 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.
    • 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; hay relación entre la causa y el efecto, esto es, la fuerza y la aceleración están relacionadas, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.
    • En términos matemáticos esta ley se expresa mediante la relación:
    • Donde es la cantidad de movimiento y la fuerza total.
    • Bajo la hipótesis de constancia de la masa y pequeñas velocidades, puede reescribirse más sencillamente como:
    • que es la ecuación fundamental de la dinámica, donde la constante de proporcionalidad distinta para cada cuerpo es su masa de inercia, pues las fuerzas ejercidas sobre un cuerpo sirven para vencer su inercia, con lo que masa e inercia se identifican. Es por esta razón por la que la masa se define como una medida de la inercia del cuerpo.
    • Si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula no es cero, esta partícula tendrá una aceleración proporcional a la magnitud de la resultante y en dirección de ésta.
    • La expresión anterior así establecida es válida tanto para la mecánica clásica como para la mecánica relativista, a pesar de que la definición de momento lineal es diferente en las dos teorías:
      • la dinámica clásica afirma que la masa de un cuerpo es siempre la misma, con independencia de la velocidad con la que se mueve
      • la mecánica relativista establece que la masa de un cuerpo aumenta al crecer la velocidad con la que se mueve dicho cuerpo.
    • De la ecuación fundamental se deriva también la definición de la unidad de fuerza o newton (N). Si la masa y la aceleración valen 1, la fuerza también valdrá 1; así, pues, el newton es la fuerza que aplicada a una masa de un kilogramo le produce una aceleración de 1 m/s². Se entiende que la aceleración y la fuerza han de tener la misma dirección y sentido.
  • Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción
    • La Tercera Ley de Newton dice:
    • Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas.
    • Esta ley nos dice que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza de igual intensidad y dirección pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo, las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud, sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta.
    • 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. Por lo tanto, cada una de esas fuerzas obedece por separado a la segunda ley.
  • Video de las Leyes de Newton 1era. Parte http :// www.youtube.com / watch?v = FWwLhbPpFkQ
  • Video de las Leyes de Newton 2da. Parte http :// www.youtube.com / watch?v = gQK6wpcWWek
  • Leyes de Newton 1era Ley 2da Ley 3era Ley 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 . Cuando vamos en un autobús que lleva una velocidad constante y frena bruscamente, tendemos a mantener ese estado de movimiento por lo cual nos movemos hacia delante. El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime. - Al patear un balón - Al empujar un objeto Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas. - Un cohete de propulsión - Cuando estamos sentados en una silla frente una pared y tratamos de empujarla, nos vamos hacia atrás
  • Conclusión
    • "Las tres leyes del movimiento de Newton" se enuncian abajo en palabras modernas:
      • En ausencia de fuerzas, un objeto en descanso seguirá en descanso, y un cuerpo moviéndose a una velocidad constante en línea recta, lo continuará haciendo indefinidamente.
      • Cuando se aplica una fuerza a un objeto, se acelera. La aceleración es en dirección a la fuerza y proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se mueve.
      • "La ley de la reacción" enunciada algunas veces como que "para cada acción existe una reacción igual y opuesta". En otras palabras:
        • "Las fuerzas son siempre producidas en pares, con direcciones opuestas y magnitudes iguales. Si el cuerpo nº 1 actúa con una fuerza F sobre el cuerpo nº 2, entonces el cuerpo nº 2 actúa sobre el cuerpo nº 1 con una fuerza de igual intensidad y dirección opuesta."
    • Referencias
    • http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Newton
    • http://www.youtube.com