fisica

Leyes de Newton
Córdova Arteaga Joan Cristian, Alonso Ayala Jorge Esteban, Cardoso Sánchez Héctor David, Ramírez Huerta Emmanuel, Gutiérrez Mendoza Daniel
Academia de Física
Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Campus Guanajuato
Instituto Politécnico Nacional
caras104@gmail.com


Resumen
En la práctica desarrollada se nos proporcionaron herramientas para construirdiferentes planos (horizontal, inclinado y vertical). En ellos se colocarían dos masas de diferente valor en las cuales, durante cada ejercicio la masa de uno de los lados iría incrementándose en uno de los lados para provocar el movimiento. Para analizar el tiempo del movimiento contábamos con herramientas de medición (cronometro), además que en ambos lados del plano estaban colocados sensores demovimiento para que existiera el menor error humano posible. Al finalizar cada experimento se analizaron todos los datos obtenidos comparándose los del CPU con los del cronometro, en lo cual determinamos que los valores obtenidos variaban con los teóricos debido a los factores que afectarían una situación ideal en nuestros experimentos.

I. Introducción

Todos los cuerpos se encuentran eninteracción con otros: vivimos en constante interacción con la Tierra, vivimos en un campo gravitatorio, aprovechamos el movimiento del agua para producir energía que utilizamos en el funcionamiento de máquinas, utilizamos máquinas para mover objetos, empleamos bombas para extraer petróleo y también para elevar agua, caminamos por acción del rozamiento. El estado de movimiento de un sistema puedecambiar por su interacción con otros sistemas que conforman su medio ambiente. En esta práctica abordamos el estudio de las leyes de movimiento de traslación, conocidas como Leyes de Newton, que nos permiten describir esos y otros procesos, así como predecirlos.

Isaac Newton demostró que la velocidad de los objetos que caen aumenta continuamente durante su caída. Esta aceleración es la misma paraobjetos pesados y ligeros, siempre que no se tenga en cuenta la resistencia del aire (rozamiento). Newton mejoró este análisis al definir la fuerza y la masa, y relacionarlas con la aceleración. Para los objetos que se desplazan a velocidades próximas a la velocidad de la luz, las leyes de Newton han sido sustituidas por la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Para las partículas atómicas ysubatómicas, las leyes de Newton han sido sustituidas por la teoría cuántica. Pero para los fenómenos de la vida diaria, las tres leyes del movimiento de Newton siguen siendo la piedra angular de la dinámica.1
LAS LEYES DE LA DINÁMICA
La primera ley de Newton o ley de la inercia
"Todo cuerpo permanecerá en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado porfuerzas externas a cambiar su estado".1
En esta ley, Newton afirma que un cuerpo sobre el que no actúan fuerzas externas permanecerá en reposo o moviéndose a velocidad constante.
La segunda ley de Newton o ley de la interacción y la fuerza
"El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz externa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime".1
Máquina deAtwood
La máquina de Atwood es un clásico ejemplo de la aplicación de la segunda ley de Newton. Consta de una polea fija y una cuerda inextensible y de masa despreciable que pasa por la polea y de cuyos extremos cuelgan dos masas. Primero, se considera que la polea tiene un momento de inercia despreciable y cuando se estudia la dinámica de rotación, se proporciona el dato del momento de inerciade la polea2.

Cuando una fuerza no equilibrada actúa sobre un objeto, le imprime una aceleración. En esta ley se estableció que la fuerza que actúa sobre un objeto y la aceleración que ésta le provoca es directamente proporcionales, esto es:


Donde m es una constante de proporcionalidad, característica del objeto en cuestión, denominada masa inercial.


La tercera ley de Newton o ley...