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Dinámica y fuerza




  1. Introducción
  2. Dinámica
  3. Leyes de Newton

Introducción

En este artículo se hace una valoración del empleo del sistema de Leyes de Newton en el estudio, el cual constituye, en primer lugar, un recurso didáctico de carácter motivacional y real para los estudiantes que se forman como ingenieros agrónomos reconozcan la importancia de la Física en su perfil profesional.

Se denomina dinámica la parte de la mecánica que estudia conjuntamente el movimiento y las fuerzas que lo originan. En su sentido amplio la dinámica, la dinámica abarca casi toda la mecánica.

La estática trata de los casos especiales en los cuales la aceleración es nula y la cinemática es la que se ocupa únicamente del movimiento.

Los trabajos más significativos que han tenido un nivel de sistematización de esta ciencia descansan principalmente sobre los hombros de Aristóteles, Galileo, Copérnico, Kepler y Newton

Las leyes de la Mecánica, aunque no son las más complejas, son muy fundamentales en la vida de la humanidad, basta solo pensar que el condicionamiento del sistema solar esta sujeto a la Ley de la Gravitación Universal descrita por Newton y a las leyes de Kepler, es decir nuestro hábitat está regido por leyes físicas.

Las leyes de Newton son unas de las leyes físicas más conocidas universalmente, ellas poseen carácter de sistema y de manera general permiten explicar el movimiento de partículas y se constituyen base para el análisis de otros fenómenos físicos en otros campos de la Física.

Cuando usted mira a su alrededor, por muy inhóspito y aparatado que se encuentre de las ciudades, con una simple mirada encontrará la presencia de la Mecánica, donde sus leyes han devenido principios de funcionamiento del transporte animal y mecanizado, las construcciones de edificios, carreteras, desde los aperos de labranza más artesanales hasta los más sofisticados, al igual que los vuelos cósmicos y la tecnología satelital.

Dinámica

Es la parte de la Física que estudia el movimiento de los cuerpos y las fuerzas que producen dicho movimiento.

Fuerza.

En física, la fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción).

Según una definición clásica, fuerza es toda causa agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

¿Cómo se originan las fuerzas?:

Una interacción entre dos objetos produce dos fuerzas iguales y opuestas, aplicadas una en cada objeto.

Las interacciones pueden ser como la electromagnética o por contacto, como las originadas en un choque o cuando alguien empuja una caja o tira de una cuerda.

Las interacciones siempre se producen por parejas. Si pasas el puntero del ratón sobre los rectángulos de la figura, podrás ver qué interacciones están implicadas en las diferentes zonas.

Características de una fuerza:

Una fuerza se caracteriza por tener cuatro elementos:

  • Punto de aplicación

  • Dirección

  • Sentido

  • Intensidad

Tipos de fuerzas

Fuerzas fundamentales

La gravitatoria es la fuerza de atracción que una masa ejerce sobre otra, y afecta a todos los cuerpos. La gravedad es una fuerza muy débil y de un sólo sentido, pero de alcance infinito.

La fuerza electromagnética afecta a los cuerpos eléctricamente cargados, y es la fuerza involucrada en las transformaciones físicas y químicas de átomos y moléculas. Es mucho más intensa que la fuerza gravitatoria, puede tener dos sentidos (atractivo y repulsivo) y su alcance es infinito.

Una fuerza nuclear es aquella fuerza que tiene origen exclusívamente en el interior de los núcleos atómicos

La fuerza o interacción nuclear fuerte es la que mantiene unidos los componentes de los núcleos atómicos, y actúa indistintamente entre dos nucleones cualesquiera, protones o neutrones. Su alcance es del orden de las dimensiones nucleares, pero es más intensa que la fuerza electromagnética.

La fuerza o interacción nuclear débil es la responsable de la desintegración beta de los neutrones; los neutrinos son sensibles únicamente a este tipo de interacción (aparte de la gravitatoria, electromagnética y su alcance es aún menor que el de la interacción nuclear fuerte.

Fuerza a distancia: es la que se produce sin contacto entre los cuerpos que accionan uno sobre otro. Ejemplos:

a) La fuerza magnética que ejerce un imán, a distancia sobre un clavo colocado cerca;

b) La fuerza eléctrica que existe entre dos cuerpos cargados de electricidad contraria;

c) La fuerza de gravedad que ejerce la Tierra sobre cualquier objeto o cuerpo. Ejemplos: un pájaro, un globo, un avión, etc., que se levantan del suelo no escapan a la gravedad; la Tierra continúa ejerciendo sobre ellos, a distancia, una fuerza de atracción, tanto más débil cuanto más se eleva el objeto.

Fuerza por contacto: es la fuerza que un cuerpo aplica a otro en contacto con él. Ejemplos:

a) la fuerza muscular desarrollada por un hombre o un animal para poner un cuerpo en movimiento, impedirlo o modificarlo.

b) la fuerza elástica resultante de la deformación de un cuerpo elástico, po ejemplo, las gomas de una honda.

  • la fuerza por empuje, ejercida por un gas comprimido, el aire o el agua en movimiento (sobre las velas de un bote, sobre los álabes de una turbina hidráulica, etc.).

d) la fuerza por frotamiento que se produce al oprimir un cuerpo sobre otro en movimiento, por ejemplo, al accionar el freno sobre las ruedas de un vehículo en marcha.

fuerzas colineales: son fuerzas que actúan sobre la misma línea recta (recta de acción), ya sea en el mismo sentido o en sentido contrario.

Fuerzas de sentidos contrarios:

F1 = 5 N F2 = 8 N

R = F2 - F1 = 8 N - 5 N = 3 N

R = 3 N

Fuerzas del mismo sentido:

F1 = 15 N F2 = 15 N

R = F1 + F2 = 15 N + 15 N

R = 30 N

Cuando dos personas empujan un mueble se dice que aplican un sistema de fuerzas; siempre es posible hallar una fuerza que, aplicada al cuerpo, produzca exactamente el mismo efecto que todo el sistema. Si las fuerzas de esas dos personas son remplazadas por otra persona que por sí sola emplee exactamente la misma fuerza que las dos anteriores, se obtiene una resultante del sistema.

FUERZA DE ROZAMIENTO

La fuerza de rozamiento surge entre dos cuerpos puestos en contacto cuando uno se mueve respecto al otro. Sobre cada uno de ellos aparece una fuerza de rozamiento que se opone al movimiento.

El valor de la fuerza de rozamiento depende de: a) tipo de superficies en contacto (ej. madera, metal, plástico/granito, etc), b) del estado de la superficies, que pueden ser pulidas, rugosas, etc. (ej. madera compacta finamente lijada, acero inoxidable) y c) de la fuerza de contacto entre ellas.

FUERZAS CONCURRENTES

Un sistema de fuerzas concurrentes es aquel para el cual existe un punto en común para todas las rectas de acción de las fuerzas componentes. La resultante es el elemento más simple al cual puede reducirse un sistema de fuerzas. Como simplificación diremos que es una fuerza que reemplaza a un sistema de fuerzas. Se trata de un problema de equivalencia por composición, ya que los dos sistemas (las fuerzas componentes por un lado, y la fuerza resultante,

por el otro) producen el mismo efecto sobre un cuerpo. En el ejemplo que veremos a continuación vamos a hallar la resultante en forma gráfica y en forma analítica.

FUERZAS PARALELAS

Si sobre un cuerpo rígido actúan dos o más fuerzas cuyas líneas de acción son paralelas, la resultante tendrá un valor igual a la suma de ellas con su línea de acción también paralela a las fuerzas, pero su punto de aplicación debe ser determinado con exactitud para que produzca el mismo efecto que las componentes.

FUERZA NORMAL Monografias.com(O N)

Se define como la fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyado sobre la misma. Ésta es de igual magnitud y dirección, pero de sentido opuesto, a la fuerza ejercida por el cuerpo sobre la superficie.

FUERZA ELÁSTICA

La fuerza elástica es la ejercida por objetos tales como resortes, que tienen una posición normal, fuera de la cual almacenan energía potencial y ejercen fuerzas. La fuerza elástica se calcula como: F = - k  ?X ?X =  Desplazamiento desde la posición normal   k =  Constante de elasticidad del resorte   F =  Fuerza elástica Monografias.com

FUERZA GRAVITATORIA

Entre dos cuerpos aparece una fuerza de atracción denominada gravitatoria, que depende de sus masas y de la separación entre ambos. La fuerza gravitatoria disminuye con el cuadrado de la distancia, es decir que ante un aumento de la separación, el valor de la fuerza disminuye al cuadrado. La fuerza gravitatoria se calcula como: Monografias.comG = Constante de gravitación universal. Es un valor que no depende de los cuerpos ni de la masa de los mismos.

FUERZA EQUILIBRANTE

Se llama fuerza equilibrante a una fuerza con mismo módulo y dirección que la resultante (en caso de que sea distinta de cero) pero de sentido contrario. Es la fuerza que equilibra el sistema. Sumando vectorialmente a todas las fuerzas (es decir a la resultante) con la equilibrante se obtiene cero, lo que significa que no hay fuerza neta aplicada.

FUERZA CENTRÍFUGA

En la Mecánica Clásica, la fuerza centrífuga es una fuerza ficticia que aparece cuando se describe el movimiento de un cuerpo en un sistema de referencia en rotación.

El calificativo de "centrífuga" significa que "huye del centro". En efecto, un observador situado sobre la plataforma de una silla voladora que gira con velocidad angular ? (observador no-inercial) siente que existe una «fuerza» que actúa sobre él, que le impide permanecer en reposo sobre la plataforma a menos que él mismo realice otra fuerza dirigida hacia el eje de rotación, fuerza que debe tener de módulo , siendo la distancia a la que se encuentra del eje de rotación. Así, aparentemente, la fuerza centrífuga tiende a alejar los objetos del eje de rotación.

FUERZA CENTRÍPETA

Fuerza centrípeta es toda fuerza o componente de fuerza dirigida hacia el centro de curvatura de la trayectoria de una partícula. Así, en el caso del movimiento circular uniforme, la fuerza centrípeta está dirigida hacia el centro de la trayectoria circular y es necesaria para producir el cambio de dirección de la velocidad de la partícula. Si sobre la partícula no actuase ninguna fuerza, se movería en línea recta con velocidad constante.

FUERZA RESULTANTE

Se define así a aquella fuerza capaz de reemplazar a las fuerzas componentes para producir el mismo efecto.

Las fuerzas, en un sistema en el que actúen todas en la misma dirección, tendrán una intensidad de sus componentes e igual sentido. Por ejemplo, un caballo tira de un carro con una fuerza de 100 , mientras que el carrero lo empuja con una fuerza de 50 . La resultante es de 150 , y tiene la misma dirección y sentido (fuerzas colineales del mismo sentido).

También puede darse el caso de un sistema de fuerza con la misma dirección, pero en sentido opuesto. La resultante tiene el mismo sentido que el de la mayor de las dos fuerzas, y su intensidad es la diferencia entre ambas. Un ejemplo es el juego conocido como cinchada, en el que intervienen dos personas o más que tiran con distintas fuerzas, una hacia la derecha y la otra hacia la izquierda; la resultante tendrá el sentido de la mayor fuerza (fuerzas colineales de diferentes sentidos).

Cuando la resultante de las fuerzas aplicadas es igual a cero, se dice que el cuerpo está en equilibrio

EFECTOS DE LA FUERZA

1)Cambio de movimiento: Se producen de 3 maneras:

a) Un cuerpo q esta en reposo al aplicarle fuerza se mueve

b) Un cuerpo q esta en movimiento, al aplicar fuerza se detiene

c) Un cuerpo q esta en movimiento con una sierta velocidad al aplicarle fuerza puede aumentar o disminuir velocidad

2)Cambio en la forma o deformacion:

b) Despues de ejercer la fuerza el cuerpo no recupera su forma original EJ: Arrugar un papel

Efectos de una fuerza

Cuando las fuerzas actúan producen movimiento sobre algún cuerpo o sino lo contrario. Sobre cada cuerpo actúan muchas fuerzas a la vez, las cuales si las sumamos recibe el nombre de fuerza neta y estas equivale a la fuerza de todas las demás. Si la fuerza neta fuese cero, quiere decir que el cuerpo esta sin movimiento o a una velocidad constante. Y si no esta en cero , no esta en equilibrio y adquiere M.U.A.

Como se miden las fuerzas

Las fuerzas se miden por los efectos que producen, es decir, a partir de las deformaciones o cambios de movimiento que producen sobre los objetos. En el Sistema Internacional de unidades, la fuerza se mide en newtons: 1 newton (N) es la fuerza que proporciona a un objeto de 1 kg de masa una aceleración de 1 metro por segundo al cuadrado.

UNIDADES DE FUERZA

Newton (unidad)

En física, un newton o neutonio o neutón (símbolo: N) es la unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades, nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su trabajo y su extraordinaria aportación a la Física, especialmente a la mecánica clásica.

El newton se define como la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 a un objeto de 1 kg de masa. Es una unidad derivada del SI que se compone de las unidades básicas:

En la tabla que sigue se relacionan los múltiplos y submúltiplos del newton en el Sistema Internacional de Unidades.

Múltiplos del Sistema Internacional para newton (N)

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Esta unidad del Sistema Internacional es nombrada así en honor a Isaac Newton. En las unidades del SI cuyo nombre proviene del nombre propio de una persona, la primera letra del símbolo se escribe con mayúscula (N), en tanto que su nombre siempre empieza con una letra minúscula (newton), salvo en el caso de que inicie una frase o un título.

En física, una dina (de símbolo dyn) es la unidad de fuerza en el Sistema CGS. Equivale a 10 µN, o lo que es lo mismo,la fuerza que, aplicada a una masa de un gramo, le comunica una aceleración de un centímetro por segundo por segundo o gal. Es decir:

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Tradicionalmente, los dina/centímetro se ha usado para medir tensiones superficiales.

Un kilopondio o kilogramo-fuerza, es la fuerza ejercida sobre una masa de 1 kg (kilogramo masa según se define en el Sistema Internacional) por la gravedad estándar en la superficie terrestre, esto es 9,80665 m/s2.

En definitiva, el kilogramo-fuerza (o kilopondio) es el peso de un kilogramo de masa en la superficie terrestre, expresión poco utilizada en la práctica cotidiana. Nunca oiremos decir: "yo peso 70 kilopondios o kilogramos-fuerza" (que sería lo correcto si utilizamos el Sistema Técnico de Unidades) o: "yo peso 686 newtons" (si utilizamos el Sistema Internacional), sino que lo común es decir: "yo peso 70 kilogramos o kilos" (unidad de masa del SI), a pesar de que, en realidad, nos estamos refiriendo a kilogramos-fuerza, y no a kilogramos de masa. En lo anterior, debemos interpretar a la expresión "kilos" como acortamiento coloquial de kilogramos-fuerza o kilopondios, ya que estamos hablando de un peso; es decir, de una fuerza y no de una masa.

Equivalencias

El valor estándar de la gravedad (g) terrestre es de 9,80665 m/s² Entonces (y de acuerdo con la Segunda Ley de Newton: fuerza = masa × aceleración) se dice que:

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de modo que 1 kilogramo-fuerza o kilopondio equivale a 9,80665 newtons.

Ejemplos

El kilogramo-fuerza o kilopondio (Sistema Técnico) representa el peso de una masa de 1 kg (Sistema Internacional) en la superficie terrestre. Esta circunstancia ha dado lugar a cierto desconcierto que parte de la confusión inicial entre los conceptos de peso y masa.

Destaquemos un ejemplo: en la Luna ese mismo kg de masa va a pesar solamente 0,1666 kilopondios o kilogramos-fuerza (ó 1,634 newtons si usamos el SI), ya que la gravedad lunar es la sexta parte de la gravedad terrestre.

Resumiendo

  • 1 kg masa (S.I.) es igual a 0,102 u.t.m. (S.T.U.).

  • Además, el kg de masa pesa:

  • en la Tierra: 1 kilopondio o kilogramo-fuerza (S.T.U.), y 9,80665 newtons (SI).

  • en la Luna: 0,1666 kilopondios o kilogramos-fuerza (S.T.U.), y 1,634 newtons (SI).

Sin embargo, su masa permanecerá invariable: 1 kg masa (SI) ó 0,102 u.t.m. (S.T.U.), tanto en la Tierra como en la Luna u otro lugar.

Libra (unidad de fuerza)

Libra

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en física es una unidad de fuerza. Una libra es aproximadamente igual a la fuerza gravitacional ejercida sobre una masa de un libra avoirdupois sobre una idealizada superficie de la Tierra.

La constante aceleración de la fuerza de gravedad de la Tierra es usualmente aproximada a 9,80665 m/s² hoy en día, aunque se han utilizado otros valores, incluyendo 32,16 ft/s² (aproximadamente 9,80237 m/s²). La aceleración de gravedad que ejerce la Tierra varía de lugar en lugar, en general incrementándose desde el Ecuador (9,78 m/s²) a los polos (9,83 m/s²).

Equivalencias con otras unidades de fuerza

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CONVERSIÓN DE UNIDADES DE FUERZA

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Leyes de Newton

Se denomina Leyes de Newton a tres leyes concernientes al movimiento de los cuerpos. La formulación matemática fue publicada por Isaac Newton en 1687, en su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Las leyes de Newton constituyen, junto con la transformación de Galileo, la base de la mecánica clásica. En el tercer volumen de los Principia Newton mostró que, combinando estas leyes con su Ley de la gravitación universal, se pueden deducir y explicar las Leyes de Kepler sobre el movimiento planetario.

Debe aclararse que las leyes de Newton tal como comúnmente se exponen, sólo valen para sistemas de referencia inerciales. En sistemas de referencia no-inerciales junto con las fuerzas reales deben incluirse las llamadas fuerzas fictícias o fuerzas de inercia que añaden términos suplementarios capaces de explicar el movimiento de un sistema cerrado de partículas clásicas que interactúan entre sí.

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.

Esta es una de las tres leyes de Newton y, a continuación, vamos a comentarla.

En ocasiones, esta ley se nombra también Principio de Galileo. Las leyes del movimiento tienen un interés especial aquí; tanto el movimiento orbital como la ley del movimiento de los cohetes se basan en ellas.

Newton planteó que todos los movimientos se atienen a tres leyes principales formuladas en términos matemáticos y que implican conceptos que es necesario primero definir con rigor. 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.

Fuerza

Causa del movimiento (F).

Masa

Medición de la cantidad de materia puesta en movimiento (m).

se podria decir tambien, que la masa es la cuantificacion de la materia es decir un cuerpo mas masivo posee mayor inercia que uno menos masivo.

LA PRIMERA LEY DE NEWTON, CONOCIDA TAMBIÉN COMO LEY DE INERCIA

La primera Ley de Newton, conocida también como Ley de Inercia, indica que todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él.

Dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).

Como sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento. Así, para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento.

La primera Ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.

En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar como si estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial.

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EJEMPLOS:

  • El salto de una rana sobre una hoja de nenutar ilustra las leyes del movimiento.la pimera ley establece que si ninguna fuerza empuja o tira de un objeto,este se mantiene en reposo o se mueve en linea recta con reposo constante

  • Un excelente ejemplo en el que se ejerce esta fuerza, es cuando un auto choca o frena con rapidez, si las personas en el auto no llevan puesto un cinturón de seguridad seguirán su movimiento rectilíneo, es decir, se estrellaran con la primera cosa que se interponga en su camino. otro ejemplo seria el movimiento de los meteoritos y asteroides que vagan por el espacio en linea recta a velocidad constante siempre que no se encuentren frente a un cuerpo celeste que los desvie de su trayectoria.

Ya que la primera ley de Newton dice

Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él.

Si esa persona no porta cinturón de seguridad se estrellará contra algo.

SEGUNDA LEY DE NEWTON O LEY DE LA FUERZA

La variación del momento lineal de un cuerpo es proporcional a la resultante total de las fuerzas actuando sobre dicho cuerpo y se produce en la dirección en que actúan las fuerzas.

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 acción 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 Monografias.coma

La segunda ley nos explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento actúa una fuerza. En ese caso, la fuerza modificará el movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. Los cambios experimentados en la cantidad de movimiento 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.

Segunda Ley de Newton o Ley de la Fuerza Es 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.

Cuando una fuerza actúa sobre un objeto este se pone en movimiento acelera, desacelera o varia su trayectoria cuanto mayor es la fuerza, tanto mayor es la variación de movimiento.

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TERCERA LEY DE NEWTON O LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN

Por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma: Las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud y sentido opuesto.

Esta ley, junto con las anteriores, permite enunciar los principios de conservación del momento lineal y del momento angular.

  • Ley de acción y reacción débil

En la ley de acción y reacción débil no se exige que las fuerzas de acción y reacción sean colineales, tan sólo de la misma magnitud y sentido opuesto, sin actuar necesariamente en la misma línea. Ciertos sistemas magnéticos no cumplen el enunciado fuerte de esta ley, y tampoco lo hacen las fuerzas eléctricas ejercidas entre una carga puntual y un dipolo. La forma débil de la ley de acción-reacción se cumple siempre.

Esta ley explica que con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto. Por ejemplo: Al empujar un objeto o tirar de el, este empuja o tira con igual fuerza contraria

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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.

  • Aplicación de la primera Ley de Newton

Si desde un sistema de referencia inercial, un cuerpo está en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, permanecerá en ese estado, hasta que una fuerza actúe sobre él.

El cinturón de seguridad justamente evita, cuando un vehículo choca o frena de golpe, que nuestro cuerpo al querer mantener el movimiento que traía, sea despedido hacia delante. Un ejemplo contrario es cuando el cuerpo tiende a quedarse quieto cuando un vehículo arranca bruscamente.

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  • Aplicación de la segunda Ley de Newton

Si se aplica la misma fuerza a dos cuerpos, uno de gran masa y otro de masa menor, el primero adquirirá una pequeña aceleración y el segundo, una aceleración mayor. (la aceleración es inversamente proporcional a la masa).   La fuerza y la aceleración tienen la misma dirección y sentido

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 Para que nos quede más claro lo que es la segunda ley y que es lo que tiende a lograr daremos un ejemplo:  Se patea una pelota con una fuerza de 1,2 N y adquiere una aceleración de 3 m/s2, ¿cuál es la masa de la pelota?

  • Datos:

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  • Aplicación de la tercera Ley de Newton

Un caballo tira de un carro que está detenido y lo, pone en movimiento: Los cuerpos involucrados en las interacciones son: El carro, el caballo y el suelo. La fuerzas que representan estas interacciones son:

  • T: Fuerza con que el caballo tira del carro y con la que el carro tira del caballo.

  • R: Fuerza con la que el caballo empuja al suelo hacia atrás, y por lo tanto, con la que el suelo empuja al caballo hacia delante.

  • F: Fuerza análoga a R, que ejerce el carro con el suelo y viceversa

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Cuando a un cuerpo se le aplica una fuerza (acción o reacción), este devuelve una fuerza de igual magnitud, igual dirección y de sentido contrario (reacción o acción).

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En una pista de patinaje sobre hielo, si un adulto empuja suavemente a un niño,no sólo existe la fuerza que el adulto ejerce sobre el niño, sino que el niño ejerce una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el adulto. Sin embargo, como la masa del adulto es mayor, su aceleración será menor.

 

 

Autor:

Roque Mauricio Palacios Zuniga


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