Fuerza y las leyes del movimiento de Newton

1 Fuerza y las leyes del movimiento deNewtonObjetoCambio en el movimientoCausa Principal(entorno)ManzanaCae del rbolGravedad(Tierra)Bola de billarRebota contra otraOtra bola,la mesa,la gravedad(Tierra)EsquiadorSe desliza cuesta abajogravedad(Tierra), fricci n(la nieve), resistenciaelectrones(TV)Enfoque y deflexi nCampos electromagn ticos(imanes y condensadorCometa Halley rbita alrededor del SolGravedad del SolLas leyes de la fuerzaEntorno Fuerza Cuerpo AceleracionLas leyes del movimientoEntorno Fuerza Cuerpo Aceleraci onLa primera y segunda ley de Newton , en lat n, en la edici n original2de su obra Principia leyes de Newton , tambi n conocidas como leyes del movimiento de Newton ,son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de losproblemas planteados por la din mica, en particular aquellos relativos almovimiento de los cuerpos.)

2 Revolucionaron los conceptos b sicos de la f sica y elmovimiento de los cuerpos en el universo, en tanto que constituyen los cimientosno s lo de la din mica cl sica sino tambi n de la f sica cl sica en incluyen ciertas definiciones y en cierto sentido pueden verse comoaxiomas, Newton afirm que estaban basadas en observacionesy experimentoscuantitativos; ciertamente no pueden derivarse a partir deotras relaciones m s4b sicas. La demostraci n de su validez radica en sus La validez deesas predicciones fue verificada en todos y cada uno de los casos durante m s dedos concreto, la relevancia de estas leyes radica en dos aspectos:* Por un lado, constituyen, junto con la transformaci n de Galileo, la base de lamec nica cl sica.

3 * Por otro, al combinar estas leyes con la Ley de la gravitaci n universal, sepueden deducir y explicar las leyes de Kepler sobre el movimiento , las leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento de los astros,como los movimientos de los proyectiles artificiales creados por el ser humano, as como toda la mec nica de funcionamiento de las m formulaci n matem tica fue publicada por Isaac Newton en1687 en su obraPhilosophiae Naturalis Principia Mathematica.[3]Fundamentos te ricos de las leyes representadas en el saltode base te rica que permiti a Newton establecer sus leyes est tambi nprecisada en sus Philosophiae naturalis principia primer concepto que maneja es el de masa, que identifica con"cantidad demateria".

4 La importancia de esta precisi n est en que le permite prescindir detoda cualidad que no sea f sica-matem tica a la hora de tratar la din mica de Cantidad de movimiento o momentum linealNewton asume a continuaci n que la cantidad de movimiento (momentum lineal)es el resultado del producto de la masa por la velocidad:p~=m v~72 Primera ley de Newton o Ley de la inerciaLa primera ley del movimiento rebate la idea aristot lica deque un cuerpo s lopuede mantenerse en movimiento si se le aplica una Fuerza . Newton expone que:Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimientouniforme y rectil neo a no ser que sea obligado a cambiar su estadopor fuerzas impresas sobre ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por s solo suestado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectil neo uniforme, a menos quese aplique una Fuerza neta sobre l.

5 Newton toma en cuenta, as , el que loscuerpos en movimiento est n sometidos constantemente a fuerzas de roce ofricci n, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto deconcepciones anteriores que entend an que el movimiento o la detenci n de uncuerpo se deb a exclusivamente a si se ejerc a sobre ellos una Fuerza , pero nuncaentendiendo como esta a la fricci consecuencia, un cuerpo con movimiento rectil neo uniforme implica que noexiste ninguna Fuerza externa neta o, dicho de otra forma, unobjeto enmovimiento no se detiene de forma na-tural si no se aplica unafuerza sobre el caso de los cuerpos en reposo, se entiende que su velocidad es cero, por loque si esta cambia es porque sobre ese cuerpo se ha ejercido una Fuerza Segunda ley de Newton o Ley de fuerzaLa segunda ley del movimiento de Newton dice que el cambio de momentumlineal es proporcional a la Fuerza motriz impresa y ocurre seg n la l nea recta alo largo de la cual aquella Fuerza se imprime.

6 [6]Esta ley explica qu ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa notiene por qu ser constante) act a una Fuerza neta: la fuerzamodificar el estadode movimiento , cambiando la velocidad en m dulo o direcci n. En concreto, loscambios experimentados en la cantidad de movimiento de un cuerpo sonproporcionales a la Fuerza motriz y se desarrollan en la direcci n de esta; esto es,las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los t rminos matem ticos esta ley se expresa mediante la relaci n:F~=d p~dtDondep~es la cantidad de movimiento yF~la Fuerza total. Bajo la hip tesis deconstancia de la masa, puede reescribirse m s sencillamente como:F~=ma~que es la ecuaci n fundamental de la din mica, donde la constante deproporcionalidad distinta para cada cuerpo es su masa de inercia, pues lasfuerzas ejercidas sobre un cuerpo sirven para vencer su inercia, con lo que masa einercia se identifican.

7 Es por esta raz n por la que la masa se define como unamedida de la inercia del tanto, si la Fuerza resultante que act a sobre una part cula no es cero, estapart cula tendr una aceleraci n proporcional a la magnitud de la resultante y endirecci n de Unidad de Fuerza : NewtonDe la ecuaci n fundamental se deriva tambi n la definici n dela unidad defuerza o Newton (N). Si la masa y la aceleraci n valen 1, la Fuerza tambi nvaldr 1; as , pues, el Newton es la Fuerza que aplicada a una masa de un10kilogramo le produce una aceleraci n de 1 m/s 2. Se entiende que la aceleraci ny la Fuerza han de tener la misma direcci n y 1kgms2La importancia de esa ecuaci n estriba sobre todo en que resuelve el problemade la din mica de determinar la clase de Fuerza que se necesita para producir losdiferentes tipos de movimiento : rectil neo uniforme ( ), circular uniforme( ) y uniformemente acelerado ( ).

8 Si sobre el cuerpo act an muchas fuerzas, habr a que determinar primero elvector suma de todas esas fuerzas. Por ltimo, si se tratase de un objeto quecayese hacia la tierra con un resistencia del aire igual a cero, la Fuerza ser a supeso, que provocar a una aceleraci n descendente igual a lade la Tercera Ley de Newton o Ley de acci n yreacci nCon toda acci n ocurre siempre una reacci n igual y contraria: o sea,las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas endirecciones tercera ley es completamente original de Newton (pues lasdos primeras yahab an sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke yHuygens) y hacede las leyes de la mec nica un conjunto l gico y completo. Expone que por cadafuerza que act a sobre un cuerpo, ste realiza una Fuerza de igual intensidad ydirecci n, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo.

9 Dicho deotra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan enpares de igual magnitud y opuestas en direcci importante observar que este principio de acci n y reacci n relaciona dosfuerzas que no est n aplicadas al mismo cuerpo, produciendoen ellosaceleraciones diferentes, seg n sean sus masas. Por lo dem s, cada una de esasfuerzas obedece por separado a la segunda con las anteriores, permite enunciar los principios de conservaci n delmomento lineal y del momento leyes de Newton , tal como fueron escritas, s lo son v lidas en los sistemasde referencia inerciales, o m s precisamente, para aplicarlas a sistemas no-inerciales, requieren la introducci n de las llamadas fuerzas ficticias, que secomportan como fuerzas pero no est n provocadas directamente por ningunapart cula material o agente concreto, sino que son un efectoaparente del sistema12de referencia no leyes de Newton constituyen tres principios aproximadamente v lidos paravelocidades peque as comparadas con la velocidad de la luz c=300000