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Segunda Ley de Newton





Ian de León Borras
Tatiana Castro Vélez
Jan Paul Delgado Ortega
Daniela Liz Rivera Santos


I. OBJETIVOS:
Entender la relación entre las fuerzas de la naturaleza y el movimiento.
Encontrar la relación entre las fuerzas que actúan sobre un objeto y su aceleración.
Demostrar la relación que existe entre la fuerza aplicada, masa y aceleración de unapartícula para verificar la segunda ley de Newton.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO:
Para entender el experimento qué procede, primero debemos explorar las leyes que rigen en el mundo del movimiento. El señor Isaac Newton exploro tres leyes fundamentales del movimiento que se aplican en toda situación. En estas leyes se habla sobre los conceptos de fuerza, masa y aceleración. De esos elementos parten losejemplos que se pueden trabajar con las leyes de Newton. La primera ley de Newton trabaja el concepto de la inercia, la segunda la relación entre masa y aceleración cuando se aplica una fuerza y la tercera explica la relación de reacción entre acciones. (Thatch, 1999)

En estos ejemplos se denomina el objeto que está en reposo o movimiento el sistema y el espacio en donde se ejercen las fuerzasel ambiente. El concepto de fuerza se escribe como F la cual es una cantidad vectorial, por lo tanto tiene magnitud, dirección y sentido. La fuerza se divide en dos tipos fundamentales, la de contacto y las de largo alcance. (Types of Forces) En estas se encuentran cosas como la gravedad, tensión, fricción, etc. Se debe tener en cuenta que la unidad de fuerza es el Newton o N. El Newton se describecomo: (Giancoli, 1998)

La primera ley dice: Todo cuerpo tiende a mantener su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él. Esta ley se llama la ley de la inercia ya que se alinea con el pensamiento clásico de Galileo Galilei. En una situación perfecta el movimiento proporcionado por la fuerza seria eterno,pero esto no es factible en el mundo real ya que cualquier objeto en movimiento experimenta varias fuerzas de las cuales la fricción con la superficie es de las más relevantes. La inercia de Galileo es lo mismo que describe Newton en su ley ya que es la tendencia de un objeto a resistirse al cambio. Para entender como la inercia se ve en la aplicación de las leyes se utiliza la masa. En un cuerpola masa es la medida de su inercia y por esto es independiente a la gravedad. En la aplicación de las leyes es importante delinear la diferencia entre peso y masa, ya que el peso es dependiente de la gravedad y la masa no. En un sistema el peso de un cuerpo es su masa por la gravedad del lugar en donde se sitúa, teniendo en cuenta que en la tierra esta fuerza es de 9.8m/s^2. (Newton’s Laws)

Lasegunda ley de movimiento explica que: La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él, e inversamente proporcional a la masa. Teniendo en cuenta que la dirección de la aceleración es la dirección de la fuerza neta que está actuando sobre el objeto. Esta se le dice la ley de la fuerza. Esta ley se formula como: o si es despejada para ver las fuerzasque se ejercen. En donde a es aceleración, m es masa y F es la sumatoria de todas las fuerzas actuando sobre el sistema o la fuerza neta. También, se ve que la dirección de la aceleración es igual a la de la fuerza neta. Si más de una fuerza actúa sobre el objeto es necesario definir en qué eje se produce esta fuerza para poder crear la fuerza neta verdadera. Por ejemplo: (Ludlam, 1870)

Latercera ley de movimiento dice: Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: quiere decir que las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto. Esta se le dice la ley de la acción y reacción. En este ejemplo se entiende que toda fuerza que uno ejerce será reciprocada con una fuerza opuesta e igual. Como cuando un balón rebota de una pared, ahí...