Las leyes de newton

1. LasLas
LeyesLeyes
dede
NewtonNewton

2. Sir Isaac NewtonSir Isaac Newton
(4 de enero, 1647- 31 de marzo, 1727)(4 de enero, 1647- 31 de marzo, 1727)

3. ““Principia” Libro escrito porPrincipia” Libro escrito por
Isaac Newton en latín queIsaac Newton en latín que
contiene las leyes decontiene las leyes de
inercia, de la fuerza y deinercia, de la fuerza y de
acción y reacción.acción y reacción.

4. A modo de introducción…A modo de introducción…
 LasLas Leyes de NewtonLeyes de Newton son tres principiosson tres principios
concernientes al movimiento de los cuerposconcernientes al movimiento de los cuerpos
 Las leyes de Newton constituyen, junto con laLas leyes de Newton constituyen, junto con la
transformación de Galileo, la base de latransformación de Galileo, la base de la
mecánica clásica.mecánica clásica.
 Las leyes de Newton tal como comúnmente seLas leyes de Newton tal como comúnmente se
exponen sólo valen para sistemas de referenciaexponen sólo valen para sistemas de referencia
inercialesinerciales ((cuando las leyes del movimientocuando las leyes del movimiento
toman una forma especialmente sencilla )toman una forma especialmente sencilla )

5. Definición de FuerzaDefinición de Fuerza
 Se denomina fuerza a cualquier acción oSe denomina fuerza a cualquier acción o
influencia capaz de modificar el estado deinfluencia capaz de modificar el estado de
movimiento o de reposo de un cuerpo, esmovimiento o de reposo de un cuerpo, es
decir, de imprimirle una aceleracióndecir, de imprimirle una aceleración
modificando su velocidad.modificando su velocidad.
 Por lo tanto se puede decir que:Por lo tanto se puede decir que:
F = m · aF = m · a
 *Fuerza es una cantidad vectorial**Fuerza es una cantidad vectorial*
 

6. Unidad de medida de la fuerzaUnidad de medida de la fuerza
 La fuerza (F) se mide en Newton (N),La fuerza (F) se mide en Newton (N),
unidad de medida igual a Kg·m/sunidad de medida igual a Kg·m/s², porque:², porque:
(N) = (Kg) · (m/(N) = (Kg) · (m/ss²)²)


7. Fuerzas FundamentalesFuerzas Fundamentales
 Se llaman fuerzas fundamentales a cada una deSe llaman fuerzas fundamentales a cada una de
las interacciones que puede sufrir la materia ylas interacciones que puede sufrir la materia y
que no pueden descomponerse enque no pueden descomponerse en
interacciones más básicas. En la física modernainteracciones más básicas. En la física moderna
se consideran cuatro campos de fuerzas comose consideran cuatro campos de fuerzas como
origen de todas las interaccionesorigen de todas las interacciones
fundamentales:fundamentales:
 Interacción electromagnética.Interacción electromagnética.
 Interacción nuclear débil (leptónica).Interacción nuclear débil (leptónica).
 Interacción nuclear fuerte.Interacción nuclear fuerte.
 Interacción gravitatoria.Interacción gravitatoria.

8. Ejemplos de FuerzaEjemplos de Fuerza

9. Leyes de NewtonLeyes de Newton

10. Primera ley de Newton o Ley de InerciaPrimera ley de Newton o Ley de Inercia
““Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimientoTodo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento
rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él”rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él” ..
 La Primera ley constituye una definición de la fuerza como causa deLa Primera ley constituye una definición de la fuerza como causa de
las variaciones de velocidad de los cuerpos.las variaciones de velocidad de los cuerpos.
 En la experiencia diaria, los cuerpos están sometidos a la acciónEn la experiencia diaria, los cuerpos están sometidos a la acción
de fuerzas de fricción o rozamiento que los van frenandode fuerzas de fricción o rozamiento que los van frenando
progresivamente. La no comprensión de este fenómeno hizo que,progresivamente. La no comprensión de este fenómeno hizo que,
desde la época de Aristóteles y hasta la formulación de estedesde la época de Aristóteles y hasta la formulación de este
principio por Galileo y Newton, se pensara que el estado natural deprincipio por Galileo y Newton, se pensara que el estado natural de
movimiento de los cuerpos era nulo y que las fuerzas eranmovimiento de los cuerpos era nulo y que las fuerzas eran
necesarias para mantenerlos en movimiento. Sin embargo, Newtonnecesarias para mantenerlos en movimiento. Sin embargo, Newton
y Galileo mostraron que los cuerpos se mueven a velocidady Galileo mostraron que los cuerpos se mueven a velocidad
constante y en línea recta si no hay fuerzas que actúen sobre ellos.constante y en línea recta si no hay fuerzas que actúen sobre ellos.
Este principio constituyó uno de los descubrimientos másEste principio constituyó uno de los descubrimientos más
importantes de la física.importantes de la física.

11. Ejemplo de la Primera ley deEjemplo de la Primera ley de
NewtonNewton

12. Segunda Ley de Newton o Ley de la FuerzaSegunda Ley de Newton o Ley de la Fuerza
““La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamenteLa fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente
proporcional a su aceleración”proporcional a su aceleración”
 La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar elLa Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el
concepto de fuerza. Nos dice queconcepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicadala fuerza neta aplicada
sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración quesobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que
adquiere dicho cuerpoadquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad. La constante de proporcionalidad
es laes la masa del cuerpomasa del cuerpo, de manera que podemos, de manera que podemos
expresar la relación de la siguiente manera:expresar la relación de la siguiente manera:
F = m aF = m a

13. Otra manera de expresar la 2ª LeyOtra manera de expresar la 2ª Ley
de Newton(Ley de la fuerza)de Newton(Ley de la fuerza)
 El cambio de movimiento es proporcional a la fuerzaEl cambio de movimiento es proporcional a la fuerza
motriz aplicada y tiene la dirección de la recta según lamotriz aplicada y tiene la dirección de la recta según la
cual la fuerza sea aplicada. Traducción literal delcual la fuerza sea aplicada. Traducción literal del
original, escrito por Newton en latín.original, escrito por Newton en latín.
 Una manera de expresar matemáticamente esteUna manera de expresar matemáticamente este
principio es:principio es:
F = m · aF = m · a
 Donde “F” es laDonde “F” es la magnitudmagnitud de la fuerza neta actuandode la fuerza neta actuando
sobre el cuerpo, “m” es la masa del cuerpo, “a” lasobre el cuerpo, “m” es la masa del cuerpo, “a” la
magnitudmagnitud de la aceleración adquirida por el cuerpo ende la aceleración adquirida por el cuerpo en
la dirección de la fuerza neta.la dirección de la fuerza neta.

14. Ejemplo de la Segunda leyEjemplo de la Segunda ley
de Newtonde Newton

15. Otro Ejemplo de la 2ª leyOtro Ejemplo de la 2ª ley

16.  La unidad de fuerza en elLa unidad de fuerza en el Sistema InternacionalSistema Internacional es eles el
NewtonNewton y se representa pory se representa por NN. Un. Un NewtonNewton es la fuerzaes la fuerza
que hay que ejercer sobre un cuerpo deque hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramoun kilogramo
de masade masa para que adquiera una aceleración depara que adquiera una aceleración de 11
m/s2m/s2, o sea,, o sea,
1 N = 1 Kg · 1 m/s21 N = 1 Kg · 1 m/s2
 La expresión de la Segunda ley de Newton esLa expresión de la Segunda ley de Newton es
válida para cuerpos cuya masa sea constante.válida para cuerpos cuya masa sea constante.
Si la masa varia, como por ejemplo un coheteSi la masa varia, como por ejemplo un cohete
que va quemando combustible, no es válida laque va quemando combustible, no es válida la
relaciónrelación FF = m ·= m · aa..

17. Tercera ley de NewtonTercera ley de Newton

18. 3ª ley de Newton: Ley de Acción y Reacción3ª ley de Newton: Ley de Acción y Reacción
 Para cada acción existe siempre opuesta unaPara cada acción existe siempre opuesta una
reacción contraria o las acciones mutuas de dosreacción contraria o las acciones mutuas de dos
cuerpos están dirigidas a partes contrarias.cuerpos están dirigidas a partes contrarias.
(Traducción literal de lo escrito por Newton).(Traducción literal de lo escrito por Newton).
 Hay que tener en cuenta que la acción no es unaHay que tener en cuenta que la acción no es una
causa de la reacción, sino que ambas coexisten, ycausa de la reacción, sino que ambas coexisten, y
por eso cualquiera de estas fuerzas puede serpor eso cualquiera de estas fuerzas puede ser
designada por acción y reacción.designada por acción y reacción.
 Ambas fuerzas son de igual medida, actúan sobreAmbas fuerzas son de igual medida, actúan sobre
cuerpos diferentes, tienen la misma dirección perocuerpos diferentes, tienen la misma dirección pero
con sentidos contrarios.con sentidos contrarios.

19. Otra manera de conceptualizar la Tercera LeyOtra manera de conceptualizar la Tercera Ley
de Newton o Ley de acción y reacción es:de Newton o Ley de acción y reacción es:
““Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce sobre elCuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce sobre el
primero una fuerza igual y de sentido opuesto.”primero una fuerza igual y de sentido opuesto.”
Dicho de otra forma:Dicho de otra forma: Las fuerzas siempre se presentan en pares deLas fuerzas siempre se presentan en pares de
igual magnitud y sentido opuesto y están situadas sobre la mismaigual magnitud y sentido opuesto y están situadas sobre la misma
rectarecta..
Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosasEsto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas
ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba,ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba,
empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la queempujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que
nos hace saltar hacia arriba.nos hace saltar hacia arriba.
Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tengaHay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga
el mismo valor y sentidos contrarios,el mismo valor y sentidos contrarios, no se anulanno se anulan entre si, puestoentre si, puesto
queque actúan sobre cuerpos distintosactúan sobre cuerpos distintos ..

20. EjemplosEjemplos

22. Fuerza NormalFuerza Normal
 La Fuerza Normal es la fuerza de contacto.La Fuerza Normal es la fuerza de contacto.