Leyes de Newton
Primera Ley de Newton o Ley de Inercia..
"Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él."
La primera ley de Newton, nos dice que si sobre un cuerpo no actua ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).
¿Qué es la Fuerza Neta.?
La fuerza neta es la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo.
Como ejemplos: todos los cuerpos que están en reposo tienen fuerza neta nula, o bien no tienen fuerza neta porque su resultante es cero. Una mesa, una silla, una lámpara colgada, un cartel.
Un móvil que frena tiene fuerza neta de sentido contrario al movimiento.
Automóvil que frena.
Cuerpo arrojado verticalmente hacia arriba, fuerza neta = peso.
La tendencia de un cuerpo a seguir moviéndose una vez iniciado su movimiento es resultado de la inercia.
¿Qué es la Inercia.?
Es la capacidad que poseen los cuerpos para resistir el cambio en su estado, ya sea esté en movimiento o en reposo. Si está en reposo, tratan de continuar así y si están en movimiento tratan de permanecer en ese estado.
Ejemplo 1:
La Inercia es la capacidad de un cuerpo a seguir como está. Imaginate que vas en un camión en movimiento y de pronto frena, tú tiendes a irte para adelante, sigues el movimiento que llevabas al comienzo; no hay una fuerza que te empuje hacia el frente, sino que el camión frenó y tú continuaste moviendote hacia adelante.
Ejemplo 2:
El conductor mantiene la velocidad cuando el vehiculo choca debido a que por un breve tiempo (desde que sale del asiento hasta que impacta por el parabrisas) es un cuerpo aislado y por tanto preserva su inercia. Un ejemplo iagual que el primero.
Ejemplo 3:
Se representan las fuerzas que actúan sobre un objeto, vistas por un observador en reposo (inercial) y por un observador acelerado (no inercial). Este último debe tener en cuenta las fuerzas de inercia para que se cumpla la Primera Ley de Newton.
Lo que importa en esta primera ley de Newton es la fuerza neta. Una fuerza neta de cero equivale a ninguna fuerza.
Marcos de referencia inerciales: La tierra no es un marco plenamente de referencia inercial de reposo debido a la aceleración asociada a su rotación y su movimiento alrededor del Sol, aunque tales efectos son pequeños
Segunda Ley de Newton o Principio Fundamental de la Dinámica..
“Cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste acelera. Dicha aceleración es en dirección a la fuerza y es proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se mueve”.
La primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la accion de unos cuerpos sobre otros.
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F = m.a
Donde F es la fuerza, m la masa del cuerpo y a la aceleracion de dicho cuerpo.
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, es decir.
1 N = 1 Kg.1 m/s2
Ejemplo 1:
Si queremos darle la misma aceleración, es decir, alcanzar la misma velocidad en un determinado tiempo a un automóvil grande y a uno pequeño, necesitaremos mayor fuerza y potencia para acelerar el grande, por tener mayor masa que el más chico.
Ejemplo 2:
Cuando menor sea la masa de m' menor será la aceleración de a1, cuando mayor sea la masa de m'', mayor será la aceleración a2, es decir el cuerpo que tenga más masa (el caso de m'') tendrá mayor fuerza y aceleración para arrastrar a a2.
Tercera Ley de Newton o Principio de Acción-Reacción..
Tal como comentamos al principio de la Segunda ley de Newton las fuerzas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si "Un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario".
Ejemplo 1:
La fuerza que ejerce la bala sobre la pistola y la que ejerce la pistola sobre la bala provocando el disparo de esta.
La fuerza que ejerce el avión sobre el aire, provoca que el aire reaccione sobre el avión provocando el desplazamiento de este.
La fuerza del misil hacia el aire y la del aire sobre el misil provoca el movimiento del misil.
La fuerza que ejerce el remo sobre el muelle no es suficiente como para moverlo pero la fuerza de reacción del muelle si es suficiente como para mover al remo hacia atrás, llevando al hombre hacia atrás, por lo que el bote es arrastrado hacia atrás.
Ejemplo 2:
Siempre que dos cuerpos interactúan, el cuerpo A ejerce una fuerza (acción) sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra fuerza (reacción) igual y de sentido contrario. Ambas tienen igual módulo y dirección, pero en sentido opuesto (vectores opuestos).
Ejemplo 3:
Cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.
Ejemplo 4:
Una forma de moverte si estás en patines frente a una pared, es empujar dicha pared (fuerza de acción), entonces la pared ejercerá una fuerza sobre tí (fuerza de reacción) que te hará retroceder.
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