Leyes de newton

PRIMERA Y SEGUNDA LEY DE NEWTON

Joaquín Medín Molina FISI 3171

“IGNORATO MOTUS, IGNORATUR NATURA”
“LA IGNORANCIA DEL MOVIMIENTO IMPLICA LA IGNORANCIA DE LA NATURALEZA” SENTENCIA DE LA EPOCA DE NEWTON

periodo de mayor creatividad (18 meses) 1665-1666 cálculo dinámica gravedad luz blanca 1642-1727

otros intereses economia legislación alquimia teologia

obra cumbre: PrincipiosMatemáticos de Filosofia Natural(1687) “Nature and Nature’s laws lay hid in night: God said, “Lets Newton be”! And all was light” Alexander Pope, contemporáneo de Newton.

PROPOSITO DE LA LEYES DE NEWTON

HACER POSIBLE LA CONSTRUCCION DE MODELOS DINAMICOS QUE BRINDEN UNA EXPLICACION CAUSAL DE LOS MOVIMIENTOS OBSERVADOS EN LA NATURALEZA SEGUN ESTOS SON DESCRITOS POR LA CINEMATICA

EXPLICACIONCAUSAL : EXPLICACION EN TERMINOS DE RELACIONES DE CAUSA Y EFECTO ENTRE PROPIEDADES REPRESENTADAS POR VARIABLES

CUATRO PROBLEMAS PARA EVALUAR NUESTRA COMPRENSION DE LAS LEYES DINAMICAS
Los dibujos 1,2 y 3 muestran un tubo de metal curvado. En los Diagramas tu observas el objeto desde arriba del tubo. Una bola de metal es disparada en el extremo del tubo Ilustrado con la flecha. La bola saledisparada por el otro extremo del tubo. Tu tarea consiste en dibujar la trayectoria de la bola despues que sale del tubo. Al dibujar la trasyectoria ignore la resistencia del aire. Suponga que la bola sale del tubo a la misma velocidad en todos los casos.

PROBLEMA 1

PROBLEMA 3

PROBLEMA 2

PROBLEMA 4 En el problema 4 imagine que usted gira sobre su cabeza una bola atada a una cuerda. El circuloilustra la trayectoria de la bola y las flechas la direccion en que se mueve la bola. Suponga que en el punto mostrado en el diagrama la cuerda se rompe. Dibuje la trayectoria que la bola sequiria despues de la ruptura de la cuerda. Ignore la resistencia del aire.

RESPUESTAS MAS FRECUENTES A LOS PROBLEMAS

PRIMERA LEY DE NEWTON : LEY DE INERCIA-MOMENTUM

FORMULACION TRADICIONAL TODOCUERPO AISLADO CONTINUA EN ESTADO DE REPOSO O DE MOVIMIENTO UNIFORME EN LINEA RECTA FORMULACION MAS COMPLETA
LA VELOCIDAD DE UN CUERPO ESTA DETERMINADA DIRECTAMENTE POR SU MOMENTUM E INVERSAMENTE POR SU INERCIA, PROPIEDADES QUE PERMANECEN CONSTANTES SI EL CUERPO ESTA AISLADO

efecto

momentum velocidad = inercia

causas

ILUSTRACION DE PRIMERA LEY

El conductor mantiene la velocidad cuandoel vehiculo choca debido a que por un breve tiempo(desde que sale del asiento hasta que impacta el parabrisas) es un cuerpo aislado y por tanto preserva su inercia y su momentum.

momentum velocidad = inercia

INERCIA

velocidad =

momentum inercia

• CAPACIDAD DE RESISTIR A ACELERAR O A CAMBIAR DE VELOCIDAD •ES ACUMULATIVA POR LO QUE SE REPRESENTA POR UN NIVEL EN SISTEMODINAMICA •NOES LA CAPACIDAD PARA RESISTIR A MOVERSE •TIENE TRES MANIFESTACIONES: RESISTENCIA A GANAR VELOCIDAD, A PERDER VELOCIDAD Y A CAMBIAR LA DIRECCION DE LA VELOCIDAD •ES UNA PROPIEDAD INTRINSECA DE UN CUERPO QUE NO DEPENDE DE LAS CIRCUNSTANCIAS (MARCO DE REFERENCIA, LUGAR , TIEMPO, OBJETOS DEL AMBIENTE QUE INFLUYAN SOBRE EL CUERPO) •ES UN CONCEPTO ESCALAR, QUE ASUME SIEMPRE UN VALOR CUANTITATIVO POSITIVO•ES ADITIVA: LA INERCIA DE DOS CUERPOS UNIDOS ES LA SUMA DE SUS INERCIAS INDIVIDUALES • SE MIDE EN KILOGRAMOS EN EL SISTEMA METRICO •MODERNAMENTE SE EMPLEA OTRO TERMINO PARA DESIGNAR LA INERCIA:

INERCIA ≡ MASA

•MASA NO ES CANTIDAD DE MATERIA

MOMENTUM
IMPULSO CONCEPTO MEDIEVAL INVENTADO POR JEAN BURIDAN SIGLO 15
APLICACION DE UNA FUERZA DURANTE UN INTERVALO DE TIEMPO

•ES LACAPACIDAD DE UN CUERPO PARA PRODUCIR UN IMPULSO O UN IMPACTO •ES UNA CUALIDAD ACUMULATIVA POR LO QUE SE REPRESENTA POR UN NIVEL •UN CUERPO EN REPOSO TIENE CERO MOMENTUM •ES LA CUALIDAD DEL CUERPO QUE CAUSA SU VELOCIDAD •ES UNA CUALI DAD VECTORIAL POR TANTO SUS COMPONENTES PUEDEN ASUMIR VALORES POSITIVOS O NEGATIVOS •PUEDE MEDIRSE DIRECTAMENTE SIN TENER QUE MEDIR LA VELOCIDAD, VER PROXIMA TRANSPARENCIA...