Leyes fundamentales de Newton

1. Leyes de Newton
RepublicaBolivarianade Venezuela.
Ministerio Parael PoderPopular y Los EstudiosSuperiores.
InstitutoUniversitarioPolitécnico‘’SantiagoMariño’’
MecánicaAplicada
Autor:
AdrianaC, NavarroC
Caracas,Septiembredel2016.

2. Isaac Newton
Nacióel 25 de Diciembre de 1642 en Woolsthorpe Inglaterray murió el 23de Marzo de 1727 en
Kensington,siendo enterrado en la famosaabadíade Westminster juntoa los grandes. Isaaces
consideradocomounodelosprincipalesprotagonistasdela "revolucióncientífica"delsigloXVIIy el
"Padrede lamecánicamoderna“.coincidióconGottfriedLeibnizen eldescubrimientodelcalculo
integral.
Tambiénformulóelteoremadelbinomio,quees llamadoelbinomiodenewton.Aunquesusprincipales
aportesfueronen elhámbitodela ciencia

3. Principales Investigaciones de Newton
Lasprimerasinvestigacionesgiraronen torno a la
óptica,dondeexplicóque la luzblancaera una mezcla
de loscoloresquetiene el arcoíris.
Trabajotambién en áreas como la
termodinámicay la acústica, así comola
ópticay teoríacorpuscular
Su lugar en la historiase lo debe a la nueva fundaciónde la
mecánica.Donde en su obra "Principios matemáticosde la
filosofíanatural"formulólas tresleyesfundamentalesdel
movimiento.
 Leyde Inercia
 PrincipiosFundamentalesde la Termodinámica.
 Leyde Acción y Reacción

4. LEYESDENEWTON
 Las leyesde Newton,también conocidascomo leyesdel movimientode Newton, son tresprincipiosa partir de los
cualesse explican la mayor partede losproblemasplanteadosporla mecánica,en particular aquellosrelativos
al movimientode loscuerpos,que revolucionaron losconceptosbásicosde la física y el movimientode loscuerposen
el universo

5. Primera Ley de Newton: Ley de Inercia
La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este
permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad
cero).
Como sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento. Así, para un pasajero
de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el
andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual
referir el movimiento. La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas
de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna
fuerzanetasemueveconvelocidadconstante.

7. Segunda Ley de Newton: Principiofundamental de la
dinamica
La segunda ley de Newton se aplica en un gran número de fenómenos físicos, pero no es un principio fundamental como
lo son las leyes de conservación. Aplica solamente si la fuerza es una fuerza neta externa. No aplica directamente en
situaciones donde la masa cambia, ya sea perdiendo o ganando material o si el objeto está viajando cerca de la velocidad
de la luz, en cuyo caso deben incluirse los efectos relativistas. Tampoco aplica en escalas muy pequeñas a nivel del átomo,
dondedebe usarse la mecánicacuántica.
F= m.a

8. Ejemplo Cotidiano 2º ley de Newton
 Ejercerfuerzasobreun carrodesupermercadoparaasíempujarloes otroclaroejemplodelavidacotidianaen el quese plasmala segundaleydeNewton
 Lafuerzaquedebeejercerun golfistaparaquesu pelotallegueal hoyo
 lavelocidadquedebetenerunhelicópteroparasostenerseen el aire
 Determinarlafuerzaquedebeadquirirunacarretaparapodertransportaraquelloque cargue.
 Lafuerzaconlaquese debepatearunapelotadefútbolparaqueestamodifiquesu velocidadpodríaserotrocasoen el que se observala2ºleydeNewton.

9. Tercera Ley de Newton: Acción y Reacción
La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro
cuerpoB, ésterealizasobreA otraacciónigualy de sentidocontrario.
Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba,
empujamos el suelopara impulsarnos.La reacción del sueloes 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 otrapersonahace sobrenosotros,aunqueno hagael intentodeempujarnosa nosotros.
Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo valor y sentidos contrarios, no se anulan entre si,
puestoque actúan sobre cuerpos distintos.

11. Un ascensorpesa 400 Kp.¿Quéfuerzadebeejercerel cable haciaarriba paraque subacon una aceleración de 5 m/s2?Suponiendonuloel roce y la masa
delascensor es de 400Kg.
Solución
Comopuede verse en la figura 7, sobre el ascensor actúan dosfuerzas: la fuerzaF de tracción del cable y la fuerzaP del peso,dirigidahaciaabajo.
La fuerzaresultante que actúasobre el ascensor es F – P
Aplicandola ecuaciónde la segundaleyde Newtontenemos:
EJERCICIOSRESUELTOS

12. Al transformar 400Kp a N nos queda que:
400Kp = 400 ( 9,8 N = 3920N
Sustituyendo losvalores de P, m y a se tiene:
F – 3920N = 400 Kg.( 0,5 m/s2
F – 3920N = 200 N
Si despejamos F tenemos:
F = 200N + 3920N
F = 4120N

13. • Un carritoconsu carga tiene una masade 25 Kg.Cuandosobreél actúa,horizontalmente,una fuerzade 80 N
adquiereuna aceleraciónde 0,5m/s2.¿Quémagnitudtiene la fuerzade rozamientoFr que se opone al avance del
carrito?
Solución
En la figura 8 se muestran las condicionesdel problema

14. La fuerza F, que actúa hacia la derecha, es contrarrestada por la fuerza de roce Fr, que actúa hacia la izquierda. De esta forma
se obtiene una resultante F – Fr que es la fuerza que produce el movimiento.
Si aplicamosla segunda ley de Newtonse tiene:
Sustituyendo F, m y a por sus valoresnos queda
80 N – Fr = 25 Kg.( 0,5 m/s2
80 N – Fr = 12,5N
Si despejamos Fr nos queda:
Fr = 80 N – 12,5N
Fr = 67,5 N

15. • Una fuerza F aplicada a un objeto de masa m1 produce una aceleración de 3 m/seg2. La misma fuerza aplicada a un objeto de
masa m2 produce una aceleraciónde 1 m/seg2.
a.Cual es el valor de la proporciónm1 / m2
b.Si se combinan m1 y m2 encuentre su aceleración bajola sección de F.
c.Por la acciónde la segunda ley de newton,tenemos:
Datos:
a.a1 = 3 m/seg2
b.a2 =1 m/seg2
c.F = m1 * a1 (Ecuación 1)
d.F = m2 * a2 (Ecuación 2)
e.Comola fuerzaF es igual paralosdosobjetos, igualamoslas ecuaciones.
f.m1 * a1 = m2 * a2

16. a.Si se combinanm1 y m2 encuentre su aceleraciónbajola acciónde F.
MT = m1 + m2
F = (m1+ m2)* a
Pero: F = m1 * a1 = m1 * 3
F = m2 * a2 = m2 * 1

17. Reemplazandom1 y m2 en la ecuación3, tenemos:
a = ¾ m/seg2
a = 0,75 m/seg2