Isaac Newton fue un físico inglés que nació en el año de 1642 es uno de los más grandes científicos ya que hizo aportaciones como la ley de gravitación universal y su trabajo más importante las leyes de la dinámica o leyes de Newton.
Isaac Newton fue un físico, teólogo, inventor, alquimista y matemático inglés. Es autor de los Philosophiae naturalis principia mathematica, más conocidos como la Principia, donde describe la ley de la gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre.
¿Que son las leyes de Newton?
Las leyes de Newton son tres principios que analizan como hay fuerzas que actúan sobre los objetos para que estos se muevan.
Estas leyes son la base de la mecánica y han ayudado a entender el movimiento planetario al combinarse con la ley de gravitación universal. Además, las leyes de newton también han sido determinantes para entender y explicar cómo funcionan las máquinas.
Tres leyes de Newton…
1-INERCIA
Todo cuerpo preserva su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre el.
EJEMPLO: el no se va a mover a menos que alguien lo patee o lo levante. Si alguien lo patea, aplica una fuerza que cambia su estado: pasa de estar quieto a estar en movimiento. Según lo que decía Newton, lo ideal es que el balón continúe rodando sin parar y en línea recta, pero en algún momento se detiene.
FÓRMULA:
Una fuerza es una interacción entre dos cuerpos o un cuerpo y su ambiente. Esta interacción puede variar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo o bien, producir deformación sobre el.
Spiderman lanza sus telarañas.
Las fuerzas de tensión de las telarañas hacen que frene el tren.
La presión de su cuerpo contra el tren deforma la superficie.
Cuado está frente a Supermán
Batman se encuentra en reposo y Supermán aplica una fuerza para ponerlo en movimiento.
Una fuerza puede cambiar el estado de inercia de un cuerpo.
La fuerza de Hulk fractura el concreto de los edificios y deforma las estructuras.
Si el autobús está en reposo a menos que aya una fuerza que lo impulse a moverse el bus siempre estará en reposo. Supongamos que el bus se empieza a mover en línea recta , todos los elementos que se encuentran dentro de él también se moverán en línea recta con la misma velocidad del bus con respecto a la carretera, entonces si el bus frena los objetos tratarán de recuperar su estado inicial saldrán hacia delante con la misma velocidad con la cual iba el bus, la persona se moverá hacia delante y el globo se balanceará como igual lo hará el pendulo.
Entonces la ley de inercia no significa que un cuerpo siempre estará en reposo, inquietud o moviéndose siempre en línea recta con velocidad constante a menos que sobre el actúe una fuerza neta que lo obligue a cambiar ese estado de reposo o de movimiento rectilíneo.
Aquí fuerza como la de fricción cuando el cuerpo frena.
EJERCICIO:
Todo cuerpo permanecerá en su estado de reposo o movimiento uniforme a no ser obligado por fuerzas exteriores a cambiar su estado actual.
Supongamos que Robin está manejando el Batimovil y choca contra Supermán obviamente la fuerza de Supermán hace que el Batimovil se detenga pero si Robin no trae cinturón de seguridad lo que va pasar es que saldrá volando por la inercia y así se cumple la ley de Newton, Robin no cambia su estado de movimiento sigue moviéndose solo que como el auto se detuvo pues sale volando por el parabrisas.
Problema:
Batman aplica una fuerza de 16N a una masa de 1,3 kg sobre un plano horizontal. Calcule la Fr si: la masa se mueve con V.cte y la masa adquiere una aceleración de 2,6m/s al cuadrado.
Datos Fórmula F=Fr 16N-Fr=1,3kg• 2.6 m/s al
Cuadrado
F= 16N F=mN 16N=Fr. 16N-Fr=3,38N
M°1,3kg. Sustitución Fr=16N. -Fr=3,38N-16N
a) V.cte a)£ Fr=0 b)£fx=m.a -Fr=12,62N
b)a=2,6m/s F-Fr=0 F-Fr=m.a Fr=12,62N
al cuadrado
Resultado
a) 16N
b) 12,62N
El producto de la masa de un cuerpo por su aceleración es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza que actúa sobre dicho cuerpo.
EJEMPLO: Ejercer fuerza sobre un carro de supermercado para así empujarlo es otro claro ejemplo de la vida cotidiana en el que se plasma la segunda ley de Newton. La fuerza que debe ejercer un golfista para que su pelota llegue al hoyo grafica la afirmación de la segunda ley de Newton.
La bicicleta.
La segunda ley de Newton se aplica cuando manejamos una bicicleta. El pedaleo es la fuerza, la masa es la bicicleta y nuestro peso corporal y la aceleración es cuán rápido se mueve.
FÓRMULA:
F = fuerza
m= masa de un objeto
a = aceleración
La segunda ley del movimiento de Newton es F = ma, o fuerza igual a masa por aceleración.
EJERCICIO:
El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz externa y ocurre según la línea recta a lo largo de aquella fuerza que se imprime.
Imaginemos que Batman golpea a un ladrón en la cara oviamente Batman es más fuerte que el ladrón y este cae hasta artras.
Pero si Batman golpea a Supermán que tiene muchísima más fuerza que el ladrón pues Supermán no se movería entonces aquí no hay mucho cambio de movimiento porque todo esto es proporcional a las fuerzas externas.
Rapidez
Problema:
Batman recorrió una distancia de 1200 metros en 60 segundos ¿calcula la rapidez de Batman?
Datos Fórmula Sustitución
D= 1200 r= d/t 1200/60= 20
T=60s
R=? Resultado- R= 20 m/s
Velocidad
Problema:
Si Batman recorre una autopista de 600 metros en 5 segundos ¿A que velocidad iba Batman?
Datos Fórmula Sustitución
T= 5s V=d/t. 600/5= 120
D= 600 metros
V=? Resultado - V= 120 m/s
Aceleración
Problema:
Si Batman vuela en una línea recta a 800 m/s si acelera durante 10 segundos y alcanza una rapidez de 250 m/s
¿Cuál fue la aceleración de Batman?
Datos Fórmula Sustitución
Vo= 800 m/s. a= Vo- Vf/ T. 800- 250/10= 55
T= 10s
Vf= 250 m/s. Resultado - A= 55 m/s
A=?
3- ACCIÓN Y REACCIÓN.
Establece que cuando dos partículas interactúan, la fuerza sobre una partícula es igual y opuesta a la fuerza que interactúa sobre la otra partícula. Es decir, si existe una fuerza externa, tal fuerza será contrarrestada por otra igual, pero en la dirección opuesta.
EJEMPLO: si saltamos desde una balsa al agua, la balsa retrocede, mientras nuestro cuerpo se desplaza hacia delante. Esto es un ejemplo de la tercera ley de Newton puesto qué hay acción (el salto) y reacción (el retroceso de la balsa). Cuando intentamos empujar a alguien estando dentro de una pileta.
Por ejemplo: saltar, remar, caminar, disparar. El ejemplo clásico para ilustrar este principio es que al empujar una pared, aplicamos sobre ella una cantidad de fuerza determinada y ella sobre nosotros una igual pero en sentido contrario.
FÓRMULA:
La fuerza del cuerpo 1 sobre el cuerpo 2 (F 1-2), o fuerza de acción, es igual a la fuerza del cuerpo 2 sobre el cuerpo 1 (F 2-1), o fuerza de reacción.
Si el cuerpo A ejerce una fuerza sobre el cuerpo B (una “acción”), entonces, B ejerce una fuerza sobre A ( una “reacción”). Estas dos fuerzas tienen la misma magnitud pero direccional opuesta, y actúan sobre diferentes cuerpos.
Tenemos un dinamómetro que está sostenido por la mano izquierda y un dinamómetro que está sostenido por la otra mano a la derecha, si este dinamómetro el de la derecha le aplicamos una fuerza hacia la derecha la fuerza que el dinamómetro de la derecha indique será la misma que indicara el de la izquierda porque son fuerzas de acción la que se aplica y de reacción son iguales tienen la misma magnitud pero en direcciones opuestas una fuerza estará hacia la derecha y la otra hacia la izquierda.
EJERCICIO:
Con toda acción siempre ocurre una reacción igual y contraria.
Batman se está entrenando golpeando un saco de box, el saco de box se balancea y va hacia Batman con la misma fuerza que él le pegó.
Problema:
Se encuentra Batman y Hulk M1= 85kg y M2= 76 kg están enganchados por un ligero resorte sobre una plataforma horizontal sin fricción. En cierto instante, cuando la M2 tiene una aceleración de a2=26m/s al cuadrado.
Encuentra:
a) La fuerza sobre la masa M2
b) la aceleración de la masa M1
Datos Datos Sustitución
Fa=? b) a1=? M1 a1= 2210N
Fa= M2 a2 Fa= Fr. (85kg) a1= 2210
Sustitución 2210N= Fr -2210N
Fa= (85kg) (26m/s) Fr=2210N S al cuadrado
Fa= 2210N 85kg
2210N
85kg al cuadrado
Fórmula: Resultado
F=Fa=Fr a1= 26 m/s al cuadrado
a1= 26 m/s al cuadrado hacia la izquierda
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