Homework highschool<3

Page 1

CTP Fernando Volio Jiménez

Tarea Física

Estudiantes: Hilary Molina

Royer Romero

Sección: 10-2b

Docente: Emiliano Murillo M

Cartago, Costa Rica - 2023

Leyes de Newton

La fuerza: es toda causa capas de cambiar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo o bien de producirle una deformación

Si un objeto se encuentra en reposo, una presión o un empujón es suficiente para ponerlo en movimiento, de igual forma, un objeto puede ser acelerado o desacelerado por la presencia de una fuerza

También se puede cambiar la dirección de un cuerpo en movimiento por acción de una fuerza.

Primera ley de Newton

La base para la primera ley de Newton está en los trabajos de Galileo, quien dejaba caer objetos para ad el efecto de la gravedad sobre ellos. Sin embargo, para la época de Galileo los estudios con la gravedad eran muy complicados por lo rápido del movimiento

(g-9,8m/s). Galileo continuó sus estudios con bolas que rodaran en planos inclinados y se preguntaba: ¿Si tuviera una superficie tan lisa (sin fricción) la bola podría rodar indefinidamente con movimiento uniforme en linea recta? Galileo llamó Inercia a esta tendencia de un objeto de mantener su estado inicial de movimiento.

Newton relacionó el concepto de inercia con el de masa. Inicialmente, definió la masa como la cantidad de materia de un cuerpo, pero después la definió así:

“La masa es la inercia de un cuerpo”

En la primera ley de Newton, se establece la relación entre la fuerza y el tipo de movimiento que va a experimentar un cuerpo sometido a una fuerza o varias fuerzas.

La primera ley de Newton se define como:

"Todo cuerpo permanecerá en reposo o con movimiento uniforme, a menos de que una fuerza externa le provoque cambio o bien la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el es nula". Esta primera ley de Newton, también, se conoce como la ley de la inercia.

¿Qué es inercia?

"La inercia es la tendencia natural de un objeto a mantener su estado de reposo o de permanecer en movimiento con velocidad constante".

Los físicos describen la propiedad de la inercia en términos del comportamiento observado, como se hace con todos los fenómenos. Usted se dará cuenta de que un tráiler tiene mayor inercia que un automóvil pequeño; es decir, la inercia se relaciona con el peso.

Algunos ejemplos de inercia son los siguientes:

• Cuando vamos en un bus y este frena nos vamos hacia adelante, producto de que queremos continuar con la velocidad que traíamos.

• Cuando un auto entra en una rotonda, uno quiere seguir el movimiento en línea recta y por eso nos vamos hacia las paredes del auto.

• Cuando corremos en un piso mojado y queremos frenar, por inercia seguimos con el movimiento que traíamos.

También, si tiramos rápidamente de un mantel, los objetos que están sobre este permanecen en reposo…

Segunda ley de Newton

Todo cambio en el movimiento o en la aceleración de un cuerpo evidencia la presencia de una fuerza. La fuerza neta es, directamente, proporcional a la aceleración. Esto quiere decir que entre mayor fuerza, mayor será la aceleración producida. Por ejemplo, si patea la bola con el doble de fuerza, le producirá el doble de aceleración. No obstante, Newton reconoció la masa (inercia) de un objeto como otro factor determinante para la aceleración. Para una fuerza determinada la masa es, inversamente, proporcional a la aceleración. Esto quiere decir que a mayor masa, menor será la aceleración y viceversa. Por ejemplo, será difícil ver a un trailer acelerando como un fórmula 1, cuando hay tanta diferencia de masa entre ambos. Por ello, la segunda ley de Newton es:

"La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa. La dirección de la aceleración tiene la dirección de la fuerza neta que se aplica"

Diagramas de cuerpo libre:

Cuando se trabaja en un problema como el anterior con vectores que tienen componentes, es conveniente e instructivo dibujar un diagrama de cuerpo libre. Un diagrama como tal es la representación de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, en aquellos casos que hayan diversos cuerpos, podemos hacer un diagrama por separado para cada cuerpo.

La normal (N):

Es una fuerza de contacto, ejercida por una superficie sobre los objetos en ella. Cuando un cuerpo está apoyado sobre una superficie, ejerce una fuerza sobre ella cuya dirección es perpendicular a la superficie.

La fricción (f)

La fricción es la fuerza opuesta al movimiento. Esta es la resistencia que siempre está presente en el movimiento cuando dos materiales o medios están en contacto uno con el otro. Además, es una fuerza que siempre está presente, aunque en algunos casos como la caída libre la hayamos ignorado por tener valores muy pequeños. Algunos ejemplos que involucran la fricción son: cuando caminamos, no nos resbalamos debido a la fricción entre el zapato y el piso; los motores de los autos no podrían correr sin los aceites y grasas que reducen la fricción; las llantas de los autos se gastan por fricción.

La fricción entre superficies sólidas puede ser de dos tipos: está- tica o cinética. Por un lado, la fricción estática incluye todos los casos en que la fuerza de fricción es suficiente para evitar el movimiento relativo entre las superficies. Por otro lado, la fricción cinética sucede cuando hay movimiento relativo.

Plano inclinado

El plano inclinado es una superficie plana que forma un ángulo con la horizontal. Cuando tenemos objetos colocados sobre un plano inclinado, el peso (w = mg) se descompone en dos componentes perpendiculares entre sí.

Por un lado, la componente del peso en el eje x se denomina la fuerza paralela y está dada por la fórmula:

Wx = mgsen

Por otro lado, la componente del peso en el eje y se denomina fuerza perpendicular y se obtiene como:

Wy W = mgcos

Aplicaciones de la segunda ley de Newton

Máquina de Atwood

En esta sección, estudiaremos otras aplicaciones de las leyes de Newton. Los ejemplos son de cuerpos que se estudian por separado, aunque no totalmente independientes; lo anterior, debido a que el movimiento de un objeto está restringido por el otro. Estos cuerpos están unidos por una cuerda que tiene una longitud fija; por ejemplo, la máquina de Atwood, la cual consiste en dos masas suspendidas de una polea fija como se muestra en la figura.

Algunas consideraciones para el trabajo de la máquina de Atwood

1. Despreciamos la masa de la cuerda.

2. Despreciamos la fricción en la polea.

3. Las dos masas tienen la misma aceleración en magnitud.

4. La tensión (fuerza) es la misma en todos los puntos de la cuerda.

Tercera ley de Newton

Newton formuló una tercera ley para el movimiento, tan trascendental como las dos primeras. Newton reconoció que es imposible que una fuerza actúe sola. Observó que en cualquier aplicación de una fuerza, siempre hay interacción mutua de otras fuerzas. Un ejemplo que usaba él, era que sí presionamos una piedra con un dedo, este también es presionado por la piedra. La tercera ley de Newton se conoce, también, como la ley de acción - reacción o acción - acción:

"Para toda fuerza (acción) existe una fuerza igual y opuesta (reacción)".

Es decir, son fuerzas de igual magnitud que actúan sobre cuerpos diferentes, pero con dirección contraria. Eso significa que con la misma fuerza que remamos en un bote hacia atrás, nos vamos hacia adelante. Cabe destacar que estas fuerzas aparecen y desaparecen de forma simultánea.

Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.