Leyes de newton

1.2. Leyes de Newton.
El principal factor que altera la estructura o movimiento de un cuerpo es la fuerza; para que exista una fuerza es necesario que interactúen dos cuerpos cómo mínimo.
Ejemplos:
* AL mover una caja de un lugar a otro.
* Cuando se empuja un automóvil para moverlo.
* Al levantar un cuerpo ubicado en el suelo para subirlo a una mesa.
* Al detener un cuerpo enmovimiento.
Son ejemplos en los cuales se emplea una fuerza para cambiar la posición o movimiento de los cuerpos.
1.2.1 Concepto de fuerza.
La fuerza es una magnitud de carácter vectorial. Las unidades de la magnitud de una fuerza se miden en newtons (N), dinas, libras fuerza (lbf), etcétera.
1 N=1 kgms² ; 1 dina=1 gcms² ; 1 lbf=1 slug fts²
1.2.2 El carácter vectorial de las fuerzas.
Lasfuerzas, al ser magnitudes vectoriales, poseen magnitud, dirección y sentido, y se pueden representar de las siguientes formas:

Forma polar: F=(F,θ)
Forma rectangular: F=(Fx,Fy)
Componentes de F: Fx=F∙Cos θFy=F∙ Sen θ
Magnitud de F: F=Fx²+Fy²
Dirección: θ=arctanFyFx
1.2.3 Leyes de Newton.
Primera Ley de Newton. Ley de la inercia.
Todo cuerpo en movimiento o reposo conserva eseestado a menos que una fuerza externa lo modifique. Esta ley indica que en ausencia de fuerzas los cuerpos en reposo continuarán en reposo y los de movimiento se moverán en una línea recta con velocidad constante.
Segunda Ley de Newton. Ley de la masa inercial.
La aceleración que un cuerpo experimenta es directamente proporcional a la resultante de todas las fuerzas que actúen sobre él e inversamenteproporcional a su masa. La dirección en que se mueve el cuerpo es la misma que la de la fuerza resultante.
a=Fm en magnitud a=Fm
Donde: a = aceleración ms², cms², fts²
F = fuerza [N, dinas, lbf]
m= masa [kg, s, slugs]
Otra forma de expresar la segunda Ley de Newton es: F = m * a
Ejemplos:
1. Sobre un cuerpo de 60 kg actúa una fuerza de 300 N. ¿Qué aceleración leproporciona al cuerpo dicha fuerza?
2. Un cuerpo de 40 g es acelerado a razón de 12 cms², calcula la magnitud de la fuerza que acelera a dicho cuerpo.
3. Sobre un cuerpo de masa m actúa una fuerza de magnitud F que le imprime una aceleración de 4 ms². Si la magnitud de la fuerza se reduce a la mitad y la masa se reduce a una cuarta parte, ¿cuál es la nueva aceleración del cuerpo?
4. Una fuerzaf actúa entre la superficie y el cuerpo que se ilustra en la figura. ¿Cuál es la magnitud de f si el cuerpo se mueve con velocidad constante?

Opción:
a) F = F1*Cos 60° + F2 * Cos 30°
b) F = F1*Cos 60° - F2 * Cos 30°
c) F = - F1*Cos 60 ° - F2 * Cos 30°
d) F = - F1*Cos 60° + F2*Sen 30°
Concepto de masa. Es la medida de la inercia de uncuerpo. Las unidades de masa son los kilogramos (kg), gramos (g), slugs, etcétera.
Concepto de peso. Es la fuerza ejercida por la Tierra (u otro objeto que ejerza gravedad) sobre los cuerpos.
W = m * g
Donde: m = masa [kg, g, slug]
g = gravedad = 9.81 m/s²
W = peso [N, dinas, lbf]
La magnitud de la fuerza F requerida para subir un cuerpo de peso W, con velocidad constante por un planoinclinado un ángulo θ con respecto a la horizontal y sin fricción, es:
F = W * sen θ

Donde: w = peso del cuerpo [N, lb, kp]
Θ = ángulo de inclinación del plano con respecto a la horizontal
F = magnitud de la fuerza, [N, dinas, lbf]

Ejemplos
1. ¿Cuál es el peso de una masa de 200 g?
2. El peso de un cuerpo es de 392.4 N. ¿Cuál es su masa?
3. Se desea subir una carreta de 4000 kppor un plano inclinado a 35 ° de la horizontal. Si la fuerza de fricción entre la carreta y el plano inclinado es nula, ¿cuál es la magnitud de la fuerza paralela al plano que debe aplicarse a la carreta para poder subirla con velocidad constante?

4. En el siguiente diagrama, ¿cuál es la magnitud de la aceleración del cuerpo? (considera g = 10 m/s²).

Tercera ley de Newton. Ley de la...