Newton

Módulo 1: Mecánica Segunda ley del movimiento de Newton
¿Cómo se mueve un objeto cuando una fuerza actúa sobre él?

Fuerza y aceleración
Según la primera ley de Newton, Ausencia de fuerzas Definición de aceleración, (Variación de la velocidad) (Intervalo de tiempo)
implica

Velocidad constante

(Aceleración) = 

Fuerza implica aceleración
De las dos expresiones anteriores se tieneque
Fuerza Neta  no nula
implica

Velocidad no  constante

implica

El objeto acelera

Por lo tanto, si hay una fuerza neta que actúa sobre un objeto, implica que el objeto acelera. Además se tiene que si un objeto acelera, implica que hay una fuerza neta que actúa sobre él.

Cuanto más fuerza, más aceleración
Cuanto mayor es la fuerza neta sobre un objeto, mayor es la aceleraciónque va a sufrir.

La aceleración va como la fuerza
Cuanto más grande sea la fuerza, mayor es la aceleración
El doble de fuerza El triple de fuerza La mitad de fuerza
implica implica implica

El doble de aceleración El triple de aceleración La mitad de aceleración
Matemáticamente, escribimos Fuerza  ~ Aceleración (proporcional)

La aceleración es directamente  proporcional a la fuerzaLa fuerza es directamente  proporcional la aceleración.

Pregunta sencilla
Empujas un bloque con 100 Newtons (¿qué es un Newton?) de fuerza. Si la fuerza de fricción es 100 Newtons, ¿se acelera el bloque? ¿Significa esto que el bloque no se está moviendo?

Cuestión sencilla
Ahora empujas con 150 N; la fricción sigue siendo de 100 N. ¿Se acelera el bloque ahora? Un amigo ayuda empujando conuna fuerza adicional de 150 N. ¿Cuánto aumenta la velocidad?

Masa y Peso
Masa: Cantidad de materia en un objeto Peso: Fuerza de la gravedad sobre un objeto
La masa es una propiedad universal El peso depende de la gravedad (por ejemplo, es diferente en la Luna).
Peso

La masa es una medida de la inercia Tierra Luna La unidad de medida es el Kg. La unidad de medida para el peso es el Newton(ya que es una fuerza)

Más masa, menos aceleración
Cuanto mayor es la masa de un objeto, menos acelera cuando actúa sobre él una fuerza.

Masa y Aceleración
Dada una fuerza, una masa mayor implica una aceleración menor
El doble de masa El triple de masa La mitad de masa
implica implica implica

La mitad de aceleración Un tercio de aceleración El doble de aceleraciónMatemáticamente escribimos Aceleración ~ 1/Masa

Aceleración es  inversamente proporcional  a la masa

Cuestiones sencillas

NO FRICTION ????? ?????

????? ?????

Segunda ley del movimiento de Newton
La aceleración es directamente proporcional (va como) la fuerza neta La aceleración va como la inversa de la masa (es inversamente proporcional) La aceleración sólo depende de la fuerza y la masa. FuerzaAceleración  = Masa Y la aceleración se produce en la dirección de la fuerza neta Otra forma de verlo: Fuerza =  masa ∙ aceleración

El peso en la Tierra
Sabemos que la aceleración de la gravedad en la Tierra es aproximadamente g = 10 m/s2 De la Segunda Ley de Newton. (Fuerza) = (Masa) X (Aceleración) Así, el peso (fuerza de la gravedad) para 1 kg es
1 kg

( 10 Newtons ) = ( 1 kg ) X ( 10m/s2 )
10 N

!Qué lío de unidades! ¿Pero el peso no se mide en Kg?

Demo: Peso en una bolsa
Llevas una bola de bolos de 6 kg en una bolsa. ¿Cuánto peso soporta la bolsa? Si doy un salto hacia arriba, acelerando 5 m/s2, cuánta fuerza adicional se requerirá?

Segunda ley del movimiento de Newton
Otra forma de verlo: Hablaremos de Fuerza neta como la diferencia entre las fuerzas que vanen la dirección del movimiento y aquellas que se oponen a este. Fuerza Neta = ΣF = Ffavor- Fcontra = m · a

Demo: Cable de un ascensor
La tensión en un cable de ascensor depende de la aceleración
Ascender con 5 m/s2 Aceleración nula ( ½ g hacia arriba) Descender con 5 m/s2  Descender con 10 m/s2 ( ½ g hacia abajo) (Caída libre) 15 N 10 N 1 kg 1 kg 1 kg Fuerza Neta=ΣF=Ffavor-Fcontra=m·a...