Leyes De Newton Y Sus Aplicaciones Y Energía Cinética Y Sus Aplicaciones

Introducción

Las tres leyes de newton se basan en el movimiento están son tres tipos de o principios a partir de las cuales se exponen la mayor parte los problemas planteados por la dinámica de un movimiento de los cuerpos por eso estas se dicen que revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo tanto que

Constituyen los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la física clásica en general. Aunque incluyen ciertas definiciones y en cierto sentido pueden verse como axiomas, Newton afirmó que estaban basadas en observaciones y experimentos cuantitativos; ciertamente no pueden derivarse a partir de otras relaciones más básicas. La demostración de su validez radica en sus predicciones... La validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada uno de los casos durante más de dos siglos

En concreto, la relevancia de estas leyes radica en dos aspectos:

• Por un lado, constituyen, junto con la transformación de Galileo, la base de la mecánica clásica;

• Por otro, al combinar estas leyes con la Ley de la gravitación universal, se pueden deducir y explicar las Leyes de Kepler sobre el movimiento planetario.

Así, las Leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento de los astros, como los movimientos de los proyectiles artificiales creados por el ser humano, así como toda la mecánica de funcionamiento de las máquinas.

Su formulación matemática fue publicada por Isaac Newton en 1687 en su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.3

No obstante, la dinámica de Newton, también llamada dinámica clásica, sólo se cumple en los sistemas de referencia inerciales; es decir, sólo es aplicable a cuerpos cuya velocidad dista considerablemente de la velocidad de la luz (que no se acerquen a los 300.000 km/s); la razón estriba en que cuanto más cerca esté un cuerpo de alcanzar esa velocidad (lo que ocurriría en los sistemas de referencia no-inerciales), más posibilidades hay de que incidan sobre el mismo una serie de fenómenos denominados efectos relativistas o fuerzas ficticias, que añaden términos suplementarios capaces de explicar el movimiento de un sistema cerrado de partículas clásicas que interactúan entre sí.

El estudio de estos efectos (aumento de la masa y contracción de la longitud, fundamentalmente) corresponde a la teoría de la relatividad especial, enunciada por Albert Einstein en 1905.

Las leyes de Newton desempeñan un papel preponderante en la historia de la física y en su enseñanza, pues describen de una manera sencilla el resultado de la Interacción de muy distintos tipos de objetos.

La aplicación de las leyes de Newton, que con frecuencia los alumnos simplemente memorizan, es un objetivo importante. Sin embargo, no lo es la aplicación de las Formulas a ciegas, si no la comprensión de Su significado.

• La primera ley de Newton se puede introducir a partir del trabajo de Galileo. Galileo realizó un experimento mental con esferas que ruedan por una rampa Inclinada y después vuelven a subir por planos inclinados que van cambiando de inclinación.

Cuando se deja caer la esfera por una misma rampa y desde una misma altura, pero se varía la inclinación de la rampa por la que sube, haciéndola cada vez menos inclinada, se puede ver que la esfera recorre cada vez más distancia aunque llega siempre a la misma altura.

Nuevamente, la idea de caso limítese Puede deducir que si la rampa se coloca Horizontalmente, la esfera se movería con una velocidad constante, es decir, no se pararía. Este resultado, que se conoce como ley de la inercia, fue reafirmado por Newton y enunciado en su trabajo como La primera ley.

Esta ley corresponde a Situaciones ideales, por ello no es directamente observable y lo que se observa en el laboratorio es que la esfera e n el plano horizontal viaja una distancia mucho mayor, pero finalmente, debido a la fuerza de fricción, se detiene.

• La segunda ley de Newton establece la relación entre la fuerza que se aplica a un objeto y el movimiento resultante de la interacción. La introducción al estudio de la ley se puede analizar mediante ejemplos y experimentos en los que se utilice la misma fuerza sobre objetos de masa distinta, y fuerzas distintas sobre cuerpos de la misma masa

Resulta importante enfatizar, en el estudio de la segunda ley, que la aplicación de una fuerza modifica el estado de movimiento del objeto, y que esta ley tiene un carácter general, es decir, independientemente de su origen o su naturaleza.

• La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.

Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.

Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra persona hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros.

Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo valor y sentidos contrarios, no se anulan entre si, puesto que actúan sobre cuerpos distintos.

Primera ley de Newton o Ley de la inercia

La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que:

Todo cuerpo persevera en 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 postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre él. Newton toma en cuenta, así, el que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de concepciones anteriores que entendían que el movimiento o la detención de un cuerpo se debía exclusivamente a si se ejercía sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como esta a la fricción.

En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo uniforme implica que no existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma, un objeto en movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza

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