ART. 1 LEY DE LA INERCIA

ART. 1 LEY DE LA INERCIA

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.

ECUACIÓN DE INERCIA:

Sumatoria de Fuerzas en "X" igual a cero.

Sumatoria de Fuerzas en "Y" igual a cero.

PROBLEMA APLICATIVO:

1. Un cuadro de 2 kg se cuelga de un clavo como se muestra en la figura, de manera que las cuerdas que lo sostienen forman un angulo de 60°. ¿ Cuál es la tensión en cada segmento de la cuerda?

Se debe determinar la situacion del problema. Una cuerda sostiene un cuadro de 2 kg, en dos segmentos, cada segmento tiene tensión Ta y Tb respectivamente, como se ilustra en el DCL.

De las tres fuerzas planteadas, solamente se puede determinar el valor de su peso w.

Como se demuestra en la ecuación (2), las tensiones en los segmentos de cuerda son iguales.

Es importante colocar el sentido de cada componente, según el marco de referencia propuesto.

APLICACIONES DE LA INERCIA:

La inercia es la tendencia de un cuerpo a seguir como está. Si vas en un camión y este se detiene, tú tiendes a irte para adelante, a seguir el movimiento que llevas, no hay una fuerza que te empuje al frente, si no que el camión frenó y tú seguiste el movimiento.

De la misma manera, cuando el camión acelera tú te vas hacia atrás, si el camión da vuelta a la izquierda tu cuerpo se mueve a la derecha y si da vuelta a la derecha tu cuerpo se mueve a la izquierda siguiendo el movimiento siguiendo la inercia.

SIMULADOR:

• http://ceres.tucansys.com/sco011/Index.htm?e=27&q=1&d=1

 

ART 2. SEGUNDA LEY DE NEWTON FUERZA

2DO ART. SEGUNDA LEY DE NEWTON 

FUERZA

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.

La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.

ECUACION DE LA FUERZA:

De esta forma podemos relacionar la fuerza y la masa de un objeto con el siguiente enunciado:

 

• F es la fuerza 
• m la masa
• a es la aceleracion

PROBLEMA APLICATIVO:

1. Una fuerza le proporciona a la masa de 2.5 kg. Una aceleracion de 1.2 m/s^2. Calcular la magnitud de dicha fuerza en Newton y dinas

DATOS:

m= 2,5 kg

a= 1,2 m/s^2

F= ? (N y dyn)

APLICACIONES DE LA FUERZA:

Conociendo la fuerza que el motor ejerce sobre el coche para que avance podemos averiguar el valor de la aceleración del propio coche a través de la segunda ley de Newton.

Podríamos seguir enumerando múltiples aplicaciones de esta ley, como el movimiento de los planetas en órbitas, el consumo de gasolina de un coche debido a su resistencia al paso del aire y otras. Pero lo que sí queda demostrado es que su campo de aplicabilidad es extensísimo y su utilidad es incalculable.

 

Juego de la cuerda, Las fuerzas que actúan en la misma dirección y sentido se suman, mientras que las que actúan en la misma dirección y sentido contrario se restan. Así uniendo las fuerzas usando la cuerda varias personas son capaces de producir un efecto mucho mayor.

SIMULADOR:

 

• http://ceres.tucansys.com/03_041

  /index.htm?e=27&q=1&d=1      

ART 3. LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN

 3ER ART. LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN:

Estas fuerzas las ejercen todos los cuerpos que están en contacto con otro, así un libro sobre la mesa ejerce una fuerza de acción sobre la mesa y la mesa una fuerza de reacción sobre el libro. Estas fuerzas son iguales pero contrarias; es decir tienen el mismo modulo y sentido, pero son opuestas en dirección.

ECUACION DE LA ACCION Y REACCION: 

 

A es la fuerza aplicada en B,  es la misma fuerza aplicada pero opuestos. 

 

PROBLEMA APLICATIVO:

1. Dos cajas de 20 y 30 kg de masa respectivamente, se encuentran apoyadas sobre una superficie horizontal sin rozamiento, una apoyada en la otra. Si empujamos el conjunto con uan fuerza de 100N. ¿ Cuál es la aceleracion de cada masa? ¿ Qué fuerza ejercerá cada caja sobre la otra?

 

 De acuerdo con la 3era ley de Newton, sobre la caja 1 actúan las fuerzas F y F21 en la dirección horizontal y sobre la caja 2, la F12 en la misma dirección. En módulo F21= F12.

Aplicando la 2a ley de Newton, F=m.a; a cada caja:

• 1a caja: F - F21= M1.a
• 2a caja: F12 = M2.a 

Sumando: F = (m1+ m2) . a ; 100 = (20+ 30). a ; a = 2 m/s^2 y sustituyendo en F12 = m2.a = 20.2  = 40N, Fuerza que ejerce la caja 1 sobre la caja 2.

La fuerza que ejerce la caja 2 sobre la 1 es igual en módulo y dirección y de sentido contrario.

 APLICACIONES DE ACCIÓN Y REACCIÓN: 

 

• Si una persona empuja a otra de peso similar, las dos se mueven pero en sentido contrario. 
  
  
  
  
  

• Una persona que rema en una lancha empuja el agua con el remo en una dirección y el agua responde empujando la lancha en dirección contraria.

SIMULADOR:

•  http://ceres.tucansys.com/sco013/Index.htm?e=27&q=1&d=1