Leyes de newton

ASIGNATURA:

Mecánica y Óptica
TEMA:

LEYES DE NEWTON

INTRODUCCIÓN
Todo lo que existe en el universo se encuentra en constante movimiento. Así a cualquier lado que nosotros miremos notaremos algo en movimiento; todo es movimiento pero, ¿que lo ocasiona?; todos los cuerpos se mueven debido a un esfuerzo que se ha ejercido sobre ellos, comúnmente decimos que se han movido por que se lesha aplicado una fuerza. El concepto de fuerza es intuitivo, sin embargo no todas las fuerzas producen un movimiento sobre los cuerpos. Pensemos en cuerpo que este en movimiento si le aplicamos una fuerza en sentido contrario de su movimiento podemos disminuir su velocidad en incluso detenerlo. El efecto que una fuerza produce sobre un cuerpo depende de su magnitud, así como de su dirección ysentido por lo tanto, la fuerza es una magnitud vectorial. La unidad de fuerza es usada en el Sistema Internacional es el newton (N). Isaac Newton (1642- 1727), nació en Inglaterra y ha sido uno de los hombres más brillantes e inteligentes que ha existido hasta nuestros tiempos. Estudioso de las leyes naturales que rigen el movimiento de los cuerpos, observo la caída de una manzana la suelo y a partirde ahí estableció razones entre la fuerza que provoca la caída de la manzana y la fuerza que sostenía a la luna en su orbita alrededor de la tierra. En 1697 ya había determinado con precisión el radio terrestre y en 1689 publico su Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, libro en el que expuso tres leyes de Newton o leyes de la dinámica.

Primera ley de Newton o ley de la inercia
Con baseen los estudios de Galileo, Newton estableció la Primera Ley del movimiento o Ley de la Inercia la cual se enuncia a continuación: La primera ley de Newton nos explica la tendencia natural que tienen los cuerpos de conservar su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme. Lo cual implica que no hay una diferencia fundamental entre un cuerpo que está en reposo y otro que se mueva convelocidad constante, puesto que en ambos casos están actuando fuerzas equilibradas. De acuerdo a la Primera Ley de Newton un cuerpo en reposo permanecerá así, siempre y cuando no se aplique una fuerza que lo empuje, jale o arrastre. Por lo tanto para que un cuerpo empiece a moverse se requiera la aplicación de una fuerza, pero una vez en movimiento, continuará moviéndose en línea recta y sin cambiarsu velocidad. Un ejemplo de la ley de inercia se presenta al viajar en un automóvil: cuando el conductor aplica bruscamente los frenos, tanto el como sus acompañantes son arrojados violentamente hacia el frente, toda vez que es el automóvil el único que resive una fuerza para detenerse, pero los pasajeros como no la reciben, por su inercia tratan de seguir un movimiento.

Otro ejemplo es cuandoun paracaidista que salta del avión, no cae verticalmente, si no que sale hacia adelante con la misma velocidad del avión en que volaba, conservando ese movimiento, a la vez que va cayendo, describiendo una trayectoria curva.

Segunda ley de Newton o ley de la proporcionalidad entre fuerzas y aceleraciones
Esta ley se refiere a los cabios en la velocidad que sufre un cuerpo cuando recibe unafuerza. Un cambio en la velocidad de un cuerpo efectuado en la unidad de tiempo, recibe el nombre de aceleración. Así el efecto de una fuerza desequilibrada sobre un cuerpo produce una aceleración. Cuanto mayor sea la magnitud de la fuerza aplicada, mayor será la aceleración.

Debemos recordar que la aceleración también significa cambios en la dirección del objeto en movimiento, independientementeque la magnitud de la velocidad cambie o permanezca constante; tal es el caso cuando se hace girar un cuerpo atado al extremo de una cuerda, pues esta aplica una fuerza al objeto y evita que salga disparado en la línea recta acelerando hacia el centro de la circunferencia. Podemos observar claramente como varía la aceleración de un cuerpo al aplicarle una fuerza, realizando la siguiente...