Leyes de Newton

1. DINAMICA Leyes de Newton Luz H. Lasso

2. Contenido • Concepto de fuerza • Ejemplos de fuerzas • Primera ley de Newton • Inercia y masa • Marco de referencia inercial • Segunda ley de Newton • Tercera ley de Newton • Equilibrio • Fuerzas de fricción Luz H. Lasso

3. Concepto de fuerza Una fuerza es intuitivamente algo que implica un jalón o empujón. Debemos distinguir entre fuerzas de contacto y de acción a distancia (fuerzas de campo). La fuerza es aquello que ocasiona que un cuerpo se acelere. Cuando la velocidad de un cuerpo es constante o cuando un cuerpo está en reposo, se dice que está en equilibrio, en este caso la suma de las fuerzas actuando sobre el cuerpo es cero. Luz H. Lasso

4. m M q Q Hierro N S Ejemplos de fuerzas Fuerzas de contacto Fuerzas de campo Luz H. Lasso

5. La fuerza de contacto no es la fuerza de reacción al peso Luz H. Lasso

6. La fuerza de contacto procede de la elasticidad Luz H. Lasso

7. Distintos valores de la tensión T de una cuerda Luz H. Lasso

8. Sobre la pelota en rotación actúa la fuerza centrípeta, igual a la tensión de la cuerda. La pelota ejerce sobre la cuerda y, por tanto, sobre el joven una fuerza de contacto igual y de sentido contrario (fuerza centrífuga). Luz H. Lasso

9. Primera ley de Newton(ley de inercia) Todo cuerpo continúa en su estado de reposo o de movimiento uniforme en línea recta, a menos que se le obligue a cambiar dicho estado por fuerzas que ejerzan su acción sobre él. Un objeto en reposo permanecerá en reposo a menos que una fuerza resultante distinta de cero actúe sobre él. Un objeto en movimiento continuará su movimiento a lo largo de una trayectoria rectilínea a velocidad constante a menos que una fuerza resultante diferente de cero actúe sobre él. Luz H. Lasso

10. Inercia y masa • La inercia de un cuerpo es la tendencia a resistir cualquier cambio en su estado de movimiento. • La masa es una medida de la inercia de un cuerpo. • La masa se mide en kilogramos (kg). • Los objetos poseen inercia, es decir, tiene masa. Luz H. Lasso

11. Marco de referencia inercial • En un marco de referencia inercial, un cuerpo que no esté sujeto a una fuerza neta permanecerá en reposo o se moverá a velocidad constante. • En un marco de referencia inercial se cumple la primera ley de Newton. Luz H. Lasso

12. F0 m0 a=a0 F0 m0 a=a0 2F0 m0 a=2a0 2F0 m0 m0 a=a0 3F0 m0 a=3a0 3F0 m0 m0 m0 a=a0 Segunda ley de Newton La fuerza neta, F, que actúa sobre una partícula de masa m produce una aceleración a = F/m en dirección de la fuerza neta. Fneta m para a constante Fneta a para m constante La aceleración de un cuerpo es la misma en todos los marcos de referencia inerciales. Luz H. Lasso

13. Continuación La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa. El peso w es la fuerza que ejerce la Tierra sobre un objeto. w = mg Luz H. Lasso

14. 2 F12 = -F21 F21 F21 F12 F12 1 Tercera ley de Newton Si dos cuerpos interactúan, la fuerza ejercida sobre el cuerpo 1 por el cuerpo 2 es igual y opuesta a la fuerza ejercida sobre el cuerpo 2 por el cuerpo 1: F12 = -F21 Luz H. Lasso

15. w n’ w’ Equilibrio Cuando las fuerzas que actúan sobre un cuerpo suman cero, se dice que está en equilibrio traslacional. Si el cuerpo está en reposo, está en equilibrio estático, mientras que si se mueve con velocidad constante, está en equilibrio dinámico. n = -n’ y w = -w’ n Luz H. Lasso

16. F3 = F1 + F2 F1 F2 Suma de fuerzas Las fuerzas se representan como vectores, por lo tanto, deben sumarse como tales. Luz H. Lasso

17. 37° 53° T2 T3 T1 T1 y T2 T3 T3 53° 37° x w Semáforo en reposo Diagrama de cuerpo libre del semáforo Diagrama del nudo que une los cables Luz H. Lasso

18. m y n a d mg senq q mg cosq q x w = mg Caja sobre plano inclinado Luz H. Lasso

19. a T T a m1 m2 m1 m1g m2g m2 Máquina de Atwood Luz H. Lasso

20. a y T n T a m1 m2g senq m1g q m2 m2g cosq x m1 q w = m2g Dos objetos conectados Luz H. Lasso

21. F m2 m1 n1 n2 F P’ P w1 w2 Un bloque empuja a otro Luz H. Lasso

22. n F fe w Fuerza de fricción La fuerza de fricción es el resultado de la interación de un cuerpo con sus alrededores. Si se aplica una fuerza F a un objeto sobre una superficie, la superficie ejerce una fuerza de fricción f, la cual se opone a la fuerza F. Si el cuerpo permanece en reposo, se tendrá F=f. A esta fuerza se le llama fuerza de fricción estática, fe. Cuando la fuerza F es lo suficientemente grande, el cuerpo comenzará a moverse, en este caso la fuerza de fricción será fe,max. Luz H. Lasso

23. Medición de me y mc y n f x mg senq q mg cosq q w = mg Luz H. Lasso

24. T F q m1 m2g F sen q F a n m2 T q F cos q fc m1g Objetos conectados con fricción Luz H. Lasso

25. Luz H. Lasso