Movimiento y sus leyes


Actividad Nº 98



 

1- Isaac Newton

Isaac Newton (1642 - 1727) es el principal arquitecto de la mecánica clásica, la cual se resume en sus tres leyes del movimiento.

Antes de la época de Galileo, la mayoría de los pensadores o filósofos sostenía que se necesitaba alguna influencia externa o "fuerza" para mantener a un cuerpo en movimiento. Se creía que para que un cuerpo se moviera con velocidad constante en línea recta necesariamente tenía que impulsarlo algún agente externo; de otra manera, "naturalmente" se detendría. Fue el genio de Galileo el que imaginó el caso límite de ausencia de fricción e interpretó a la fricción como una fuerza, llegando a la conclusión de que un objeto continuará moviéndose con velocidad constante, si no actúa alguna fuerza para cambiar ese movimiento.
 
Las tres leyes de Newton del movimiento son las llamadas leyes clásicas del movimiento. Ellas iluminaron por 200 años el conocimiento científico y no fueron objetadas hasta que Albert Einstein desarrolló la teoría de la relatividad en 1905. 
 

 
2- Leyes de Newton
 
2.1- Primera Ley de Newton, de la Inercia
 

"Todo cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo y uniforme, a menos que actúe sobre él una fuerza resultante".
 
 
Un cuerpo siempre estará en reposo, o en movimiento uniforme (sin aceleración, a velocidad constante) y rectilíneo a no ser que algo le perturbe. Imagina que estamos en el vacío perfecto y lanzamos una pelota de tenis al aire. Esa pelota se mantendrá por los siglos de los siglos a la misma velocidad inicial y siguiendo la misma dirección, a no ser que le apliquemos otra fuerza que aumente o disminuya su velocidad o cambie su dirección. En la Tierra, esto no es posible, porque tenemos el problema de la gravedad, que sigue las mismas leyes que la gravitación universal.
 
Por ello, en el vacío, un cuerpo no caería, o caería eternamente, como queramos verlo.
 
¿Qué es la inercia?, es la resistencia que opone todo cuerpo a modificar su estado de reposo o de movimiento uniforme.
 
 


2.2- Segunda Ley de Newton, de la Masa
 

 "La fuerza neta que obra sobre un cuerpo es el producto de la masa de dicho cuerpo por la aceleración que le produce".
 
 
F = m • a

Donde:
 
F: es la fuerza aplicada
m: la masa del cuerpo sobre el que se aplica la fuerza.
a:  es la aceleración adquirida por dicho cuerpo.
 
 
Peso : Fuerza que ejerce la tierra sobre un cuerpo, sus unidades son el N Newton.
Masa: Cantidad de materia ocupando un volumen, sus unidades son el kg.
 
 
El cambio en el movimiento viene dado por la aceleración A, que tiene la misma dirección que F. La aceleración es proporcional a la fuerza que le apliquemos a un objeto. Conociendo la aceleración que le imprimimos, conoceríamos a la postre la velocidad resultante (que sería la velocidad inicial sumada a la velocidad causada por la aceleración) y el movimiento.
 
Resuelve el siguiente problema:
 
Un automóvil de 2 500 kg arranca en línea recta con una aceleración de 2,4 m/s2. Calcula la fuerza que actúa sobre él.
 
Respuesta: Se utiliza la fórmula para hallar la fuerza:
 
F = m a
F = 2500 kg · 2,4 m/s2
F = 6 000 N



2.3- Tercera Ley de Newton, Principio de Acción y Reacción

"A toda fuerza (acción) se le opone otra (reacción) igual y opuesta, es decir, si un cuerpo ejerce una acción sobre otro, este último, ejerce también una acción, del mismo módulo y dirección, pero en sentido contrario, sobre el primero".
 
 
 
El ejemplo más claro de esta ley lo tenemos al inflar un globo de aire. Si soltamos la boquilla, el globo saldrá disparado mientras se va vaciando del aire que le hemos introducido. Esto es porque el globo expulsa el aire que introdujimos, empujando a la atmósfera, y la atmósfera le devuelve el empujón. Es el mismo principio que utilizan los motores a reacción (como los de los aviones).
 

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- Tipos de movimiento
Trayectoria y desplazamiento


 


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