Ley De Newton

SEGUNDA LEY DE NEWTON

Desde los principios de su existencia, el hombre ha tenido que ingeniarse la forma de crear sistemas y formas que le permitan facilitar actividades en su diario vivir, y lo que le ha hecho de una u otra forma desarrollarse tecnológica y científicamente.

Así, en un punto dado de su existencia encontró factible utilizar los hilos y las cuerdas para transmitir fuerzas de un cuerpo a otro, y se dio cuenta que si en los extremos de las cuerdas se aplican dos fuerzas iguales (peso) y contrarias a la cuerda se pone tensa, es decir que había una fuerza que soportaba las dos fuerzas sin romperse.

A pesar de que el ser humano ha tenido conocimiento de las nuevas fuerzas que ha generado para poder desarrollarse y facilitarse muchas actividades en su vida cotidiana, descubrió solo con ayuda de Isaac Newton la explicación del porque de muchas fuerzas, el porqué de la estabilidad de muchas fuerzas que realiza diariamente, así como porque muchas cosas no se caen o se mantienen con estabilidad dentro de un campo.

Por ese motivo vamos a estudiar en el presente laboratorio la segunda ley de Newton , estas Leyes de Newton son muy importantes pues nos permiten comprender, explicar y predecir muchos fenómenos naturales que relacionan fuerzas y movimiento de los cuerpos que se mueven a velocidades relativamente pequeñas (mucho menores que la velocidad de la luz).

Todos los movimientos que ocurren en la Tierra y el Universo, pueden ser explicados con estas Leyes. Por tanto, están relacionadas con lo que sucede en nuestro entorno y tienen aplicación práctica en la vida diaria, en las ciencias naturales, en la ingeniería, en la

técnica, etc.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Comprobar con la ley segunda de Newton, la relación entre la masa, la aceleración y la fuerza de una masa en movimiento.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

Determinar que la aceleración es directamente proporcional a la fuerza aplicada.

Determinar que la aceleración es inversamente proporcional a la masa.

Determinar la relación entre la distancia recorrida y el tiempo.

DESARROLLO TEORICO

LAS LEYES DE NEWTON

“Las Leyes de Newton, también conocidas como Leyes del movimiento de Newton,1 son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la dinámica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo, en 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.”

PRIMERA LEY DE NEWTON O LEY DE LA INERCIA

“Según la PRIMERA LEY DE NEWTON, si no existen fuerzas externas que actúen sobre un cuerpo, éste permanecerá en reposo o se moverá con una velocidad constante en línea recta. El movimiento termina cuando fuerzas externas de fricción actúan sobre la superficie del cuerpo hasta que se detiene. Por esta razón el movimiento de un objeto que resbala por una superficie de hielo dura más tiempo que por una superficie de cemento, simplemente porque el hielo presenta menor fricción que el cemento. Galileo expuso que si no existe fricción, el cuerpo continuará moviéndose a velocidad constante, ya que ninguna fuerza afectará el movimiento.

Cuando se presenta un cambio en el movimiento de un cuerpo, éste presenta un nivel de resistencia denominado INERCIA. Si has ido en un vehículo que ha frenado de improviso y tú has debido detenerte con tus propias manos, has experimentado lo que es la inercia. Por tanto, a la primera ley de Newton también se le conoce como ley de la inercia.”

SEGUNDA LEY DE NEWTON O LEY DE FUERZA

“La segunda ley del movimiento de Newton dice que El cambi de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.6

Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos.

Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, esto es, la fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.

En términos matemáticos esta ley se expresa mediante la relación:

Donde:

es el momento lineal

la fuerza total o fuerza resultante

Suponiendo que la masa es constante y que la velocidad es muy inferior a la velocidad de la luz7 la ecuación anterior se puede reescribir de la siguiente manera:

Sabemos que es el momento lineal, que se puede escribir m.V donde m es la masa del cuerpo y V su velocidad.

Consideramos a la masa constante y podemos escribir aplicando estas modificaciones a la ecuación anterior:

que es la ecuación fundamental de la dinámica, donde la constante de proporcionalidad, distinta para cada cuerpo, es su masa de inercia.

Por tanto, si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula no es cero, esta partícula tendrá una aceleración proporcional a la magnitud de la resultante y en dirección de ésta. La expresión anterior así establecida es válida tanto para la mecánica clásica como para la mecánica relativista, a pesar de que la definición de momento lineal es diferente en las dos teorías: mientras que la dinámica clásica afirma que la masa de un cuerpo es siempre la misma, con independencia de la velocidad con la que se mueve, la mecánica relativista establece que la masa de un cuerpo aumenta al crecer la

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