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Alex felipe peña banchón
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Alex felipe peña banchón

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pequeña presentación de las leyes de newton de ALEX PEÑA.

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  • 1.  Leyes de newtonAlex Felipe Peña Banchón 5/B
  • 2. Fundamentos teóricos de las leyes  El primer concepto que maneja Newton es el de masa, que identifica con "cantidad de materia". Newton asume a continuación que la cantidad de movimiento es el resultado del producto de la masa por la velocidad. En este sentido, Newton, que entiende el movimiento como una traslación de un cuerpo de un lugar a otro, para llegar al movimiento absoluto y verdadero de un cuerpo compone el movimiento (relativo) de ese cuerpo en el lugar (relativo) en que se lo considera, con el movimiento (relativo) del lugar mismo en otro lugar en el que esté situado, y así sucesivamente, paso a paso, hasta llegar a un lugar inmóvil, es decir, al sistema de referencias de los movimientos absolutos. Estas leyes enunciadas por Newton y consideradas como las más importantes de la mecánica clásica son tres: la ley de inercia, relación entre fuerza y aceleración, y ley de acción y reacción. Newton planteó que todos los movimientos se atienen a estas tres leyes principales formuladas en términos matemáticos. Un concepto es la fuerza, causa del movimiento; otro es la masa, la medición de la cantidad de materia puesta en movimiento; los dos son denominados habitualmente por las letras F y m.
  • 3. Primera ley  La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que: 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.[5] 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 o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre él. Newton toma en cuenta, así, el que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de concepciones anteriores que entendían que el movimiento o la detención de un cuerpo se debía exclusivamente a si se ejercía sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como esta a la fricción.
  • 4. El movimiento es el desplazamiento delos cuerpos dentro de un espacio conreferencia a otro cuerpo. El movimiento esrelativo ya que depende del punto devista del observador.La fuerza es la acción de un cuerpo sobreotro que causa el movimiento. La masa esla magnitud que indica la cantidad demateria de la que está formado el cuerpoenmovimiento.Isaac Newton, científico inglés (1643 –1727), estableció que todo movimiento seencuentra regido por tres leyes.Según la PRIMERA LEY DE NEWTON, sino existen fuerzas externas que actúensobre un cuerpo, éste permanecerá enreposo o se moverá con una velocidadconstante en línea recta.
  • 5. En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo uniformeimplica que no existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otraforma, un objeto en movimiento no se detiene de forma natural sino 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 esporque sobre ese cuerpo se ha ejercido una fuerza neta.Ejemplo, para un pasajero de un tren, el interventor vienecaminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que paraalguien que ve pasar el tren desde el andén de una estación, elinterventor se está moviendo a una gran velocidad. Se necesita, portanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento.La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial desistemas de referencia conocidos como Sistemas de referenciainerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que seobserva que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta semueve con velocidad constante.
  • 6. En realidad, es imposible encontrar un sistemade referencia inercial, puesto que siempre hayalgún tipo de fuerzas actuando sobre loscuerpos, pero siempre es posible encontrar unsistema de referencia en el que el problema queestemos estudiando se pueda tratar como siestuviésemos en un sistema inercial. Enmuchos casos, por ejemplo, suponer a unobservador fijo en la Tierra es una buenaaproximación de sistema inercial.
  • 7. Segunda ley  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.[6] 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 el momento lineal 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.
  • 8. Consecuentemente, hay relación entre la causay el efecto, esto es, la fuerza y la aceleraciónestán relacionadas. Dicho sintéticamente, lafuerza se define simplemente en función delmomento en que se aplica a un objeto, con loque dos fuerzas serán iguales si causan lamisma tasa de cambio en el momento delobjeto.En términos matemáticos esta ley se expresamediante la relación:
  • 9. Tercera ley  La tercera ley es completamente original de Newton (pues las dos primeras ya habían sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo.[7] Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo (empuje), este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y de dirección, pero con sentido opuesto. Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), y en su formulación original no es válido para fuerzas electromagnéticas puesto que estas no se propagan por el espacio de modo instantáneo sino que lo hacen a velocidad finita "c".
  • 10. Es importante observar que este principio deacción y reacción relaciona dos fuerzas queno están aplicadas al mismo cuerpo,produciendo en ellos aceleracionesdiferentes, según sean sus masas. Por lodemás, cada una de esas fuerzas obedece porseparado a la segunda ley. Junto con lasanteriores leyes, ésta permite enunciar losprincipios de conservación del momentolineal y del momento angular.
  • 11. Acción y reacción
  • 12. Versión débil de ley de acción y reacción  Como se explicó en la sección anterior ciertos sistemas magnéticos no cumplen el enunciado fuerte de esta ley (tampoco lo hacen las fuerzas eléctricas ejercidas entre una carga puntual y un dipolo). Sin embargo si se relajan algo las condiciones los anteriores sistemas sí cumplirían con otra formulación más débil o relajada de la ley de acción y reacción. En concreto los sistemas descritos que no cumplen la ley en su forma fuerte, si cumplen la ley de acción y reacción en su forma débil:
  • 13. La acción y la reacción deben ser de la mismamagnitud (aunque no necesariamente debenencontrarse sobre la misma línea)Todas las fuerzas de la mecánica clásica y elelectromagnetismo no-relativista cumplen conla formulación débil, si además las fuerzasestán sobre la misma línea entonces tambiéncumplen con la formulación fuerte de latercera ley de Newton.
  • 14. Teorema de Ehrenfest  El teorema de Ehrenfest permite generalizar las leyes de Newton al marco de la mecánica cuántica. Si bien en dicha teoría no es lícito hablar de fuerzas o de trayectoria, se puede hablar de magnitudes como momento lineal y potencial de manera similar a como se hace en mecánica newtoniana. En concreto la versión cuántica de la segunda Ley de Newton afirma que la derivada temporal del valor esperado del momento de una partícula en un campo iguala al valor esperado de la "fuerza" o valor esperado del gradiente del potencial:
  • 15. Donde: es el potencial del que derivar las "fuerzas". , son las funciones de onda de la partícula y su compleja conjugada. denota el operador nabla.
  • 16. Ley del enfriamiento de Newton  Cuando la diferencia de temperaturas entre un cuerpo y su medio ambiente no es demasiado grande, el calor transferido en la unidad de tiempo hacia el cuerpo o desde el cuerpo por conducción, convección y radiación es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el medio externo.
  • 17. Aplicaciones de las Leyes de Newton  Cuando aplicamos las leyes de Newton a un cuerpo, sólo estamos interesados en aquellas fuerzas externas que actúan sobre el cuerpo.
  • 18. Cuando una caja está en reposo sobre una mesa, las fuerzas queactúan sobre el aparato son la fuerza normal, n, y la fuerza degravedad, w, como se ilustran. La reacción a n es la fuerza ejercidapor la caja sobre la mesa, n. La reacción a w es la fuerza ejercida porla caja sobre la Tierra, w.En otro ejemplo se tiene una caja que se jala hacia la derecha sobreuna superificie sin fricción, como se muestra en la figura de laizquierda.
  • 19. En la figura de la derecha se tiene el diagrama decuerpo libre que representa a las fuerzas externas queactúan sobre la caja.Cuando un objeto empuja hacia abajo sobre otroobjeto con una fuerza F, la fuerza normal n es mayorque la fuerza de la gravedad. Esto es, n = w + F.
  • 20. En otro ejemplo se tiene un peso w suspendido del techopor una cuerda de masa despreciable. Las fuerzas queactúan sobre el peso son la gravedad, w, y la fuerza ejercidapor la cadena, T. Las fuerzas que actúan sobre la cuerda sonla fuerza ejercida por el peso, T, y la fuerza ejercida por eltecho, T.

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