3Ra ley de newton

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(Oct. 02) La tercera ley de Newton... a veces la Cenicienta
CARLOS JULIO SIERRA [pic][pic][pic] [pic][pic][pic][pic][pic]Interacción: por contacto y a distancia

La idea de la interacción es -sin dudas- la esencia de las Leyes de Newton acerca del Movimiento Mecánico. Aunque Newton no entró a establecer consideraciones al respecto, se puede seguir una lógica preciosa en sus leyes. La 1ªestablece la posibilidad de no existencia de acciones en un cuerpo, es decir de estar aislado en el universo y por tanto la inercialidad excepcional, el sistema de referencia ideal. De igual manera identifica para el objeto la posibilidad de interactuar con tantos otros cuerpos como queramos, siempre que esas acciones en dicho cuerpo se anulen unas con otras (superposición admitida). Cuando no,entonces... se requiere la 2ª Ley para cuantificar la interacción y el producto

, (asumimos m constante) que resulta independiente de la forma de interacción, resulta igual para los cuerpos interactuantes y por eso la caracteriza. ¿Porque qué otro sentido puede tener multiplicar la masa de un objeto por su cambio de velocidad en el tiempo? Aquí hay que ser muy cuidadosos porque los estudiantes en suafán materializador de ideas, le dan a la fuerza una connotación existencial, como si los cuerpos tuvieran fuerzas almacenadas o algo así.

La 2ª Ley de Newton o Ley fundamental de la Dinámica puede definirse así: "Cuando las acciones que actúan sobre un cuerpo no están compensadas, varían su estado mecánico, originando una aceleración, que es proporcional (consecuencia) a la resultante de estasacciones (fuerzas) y tiene la misma dirección y sentido de esta fuerza y es inversamente proporcional a la masa del cuerpo".

Pueden realizarse experimentos del siguiente tipo: interacción de los carritos, acelerómetro, cuerpos que caen, fuerzas centrales, etc.

Actividades de interacción entre carritos

Las interacciones entre carritos lo más iguales posibles (pueden construirse encoordinación con el profesor de Tecnología) resultan muy apropiadas y convincentes. Es necesario insistir en que la interacción se produce durante la explosión del muelle (mientras dura el contacto) y como consecuencia ambos carritos varían su estado inercial en ese intervalo de tiempo común. Primero se recoge el muelle y se dispara al aire, con el carrito en reposo y en m.r.u., para llevar lo mas generalposible la idea de estado inercial como velocidad constante (incluyendo el cero). Luego se aproximan y se permite la interacción. Se enfatiza en que da lo mismo cuál dispara.

Como resultado de la interacción ambos salen disparados en sentidos contrarios y recorren igual distancia. Se detienen porque además de la interacción existe otra no equilibrada (rozamiento), que asumimos igual para ambos ysus respectivos movimientos son m.r.u.a. Para recorridos cortos podemos considerar velocidad constante, pues el coeficiente de rozamiento por rodadura es pequeño. Estarán en movimiento también el mismo tiempo, lo que podemos comprobar colocando simétricamente tacos de madera que sonarán de forma simultánea al ser impactados por los carritos. El muelle del carrito disparador debe comprimirse endiferentes deformaciones, para evidenciar que el resultado es esencialmente el mismo.

Si duplicamos un carrito, poniendo un tercero sobre cualquiera de los dos anteriores, entonces para lograr la simultaneidad del sonido del choque, tendremos que desplazar convenientemente el lugar donde se produce la interacción.

Durante la interacción en el caso de carritos iguales:

, igual para 1 y losintervalos de tiempo son iguales, por tanto las velocidades con que los carritos salen del contacto interactivo son iguales (si los carritos : masas son iguales) y por eso recorren espacios iguales en tiempos iguales. Ahora con interacciones entre 2m y m, las velocidades finales de la interacción, con la que salen al separarse, son diferentes, pero la relación

,

independientemente de la...
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