PROYECTO 3 DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO NEWTONIANO QUE DEMUESTRE LAS LEYES DE NEWTON.

1. PROYECTO SEGUNDA UNIDAD
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO
NEWTONIANO QUE DEMUESTRE LAS LEYES DE
NEWTON.
TECNOLOGIA SUPERIOR EN MACANICA
AUTOMOTRIZ
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS
ESPE SEDE LATACUNGA

2. Objetivo General
-Diseñar y construir un prototipo que valide las leyes de
Newton.
Objetivo Específicos
Aplicar conocimientos básicos de la dinámica de la partícula
para resolver problemas de Ingeniería y Tecnología.
Justificar sus proyectos en forma escrita con un informe de
diseño y construcción del prototipo newtoniano.
Asignar los valores de las masas, constantes elásticas,
coeficientes de rozamiento para validar el desplazamiento de la
masa 1 el valor de 20 cm

3. Introducción
Los principios de la dinámica o Leyes de Newton son los axiomas por los que se rigen las
partículas y sistemas en la dinámica clásica. Fueron enunciados por Newton, basándose en los
trabajos de Galileo, en sus Principia Matemática. Aunque se refieren a partículas, la
aplicación directa de las leyes de Newton es mucho más amplia: Se aplican a toda clase de
objetos cuyo tamaño es mucho menor que las distancias que recorre. Así, la Tierra, en su
movimiento alrededor del Sol, puede ser tratada como una partícula. Se aplican directamente
a sólidos, cuando no hay rotación de estos. Por ejemplo, una masa que desliza por un plano
inclinado. Cuando hay rotación, deben emplearse ecuaciones más complicadas (ecuaciones de
Euler) que se deducen de las leyes de Newton.

4. Son suficientes para explicar el movimiento del centro de
masas de un sistema de partículas, el cual se mueve como si
toda la masa del sistema estuviera concentrada en él.
Constituyen una primera aproximación a sistemas que no son
partículas pero en el que los efectos de la rotación o
deformación son pequeños.
Aparte, las leyes de Newton constituyen la base sobre la que
se apoya el resto de la Dinámica.

5. Primer principio: Principio de inercia
El primer principio de la dinámica, también conocido como Primera Ley de Newton
puede formularse como
“Toda partícula sobre la que no actúa ninguna fuerza permanece en reposo o en estado
de movimiento rectilíneo y uniforme, cuando se observa desde un sistema de
referencia inercial.”
Este principio fue enunciado inicialmente por Galileo. Galileo llego a él realizando
experimentos con bolas que rodaban por canales en planos inclinados. Observó que si
la pendiente era hacia abajo, la bola se aceleraba, mientras que si era hacia arriba se
frenaba. La conclusión es que en una superficie horizontal debería permanecer
constante (aunque la experiencia era que también se frenaba). Explicó el frenado
horizontal como consecuencia del rozamiento.

6. Segundo principio: Segunda Ley de
Newton
Cuando sobre un cuerpo se aplica una fuerza, éste deja de realizar un movimiento
rectilíneo y uniforme, esto es, su velocidad deja de ser constante. El segundo
principio de la dinámica nos dice qué es lo que ocurre cuando a una partícula se le
aplica una fuerza
“Cuando sobre un cuerpo de masa m se aplica una fuerza neta adquiere una
aceleración proporcional a la fuerza aplicada e inversamente proporcional a la
masa del cuerpo”

7. Tercer principio: ley de acción y reacción
Los dos primeros principios de la dinámica nos dicen
cómo se comportan las partículas en ausencia de
fuerzas o sometidas a una fuerza conocida. El tercer
principio de la dinámica establece una propiedad básica
de esas fuerzas de interacción entre partículas:
“Si una partícula A ejerce en un instante dado una
fuerza sobre una partícula B, la partícula B ejerce sobre
A una fuerza de igual módulo e igual dirección, pero de
sentido contrario.”

8. Parámetros del diseño
• - Desplazamiento de la masa 1 = 20 cm
• - Usar materiales reciclados (papel, plástico, cartón, vidrio y
pegamento)
• - Para el uso de cuerdas usar hilo de coser Poliéster
• - Los coeficientes de rozamiento de penderá del material de las
superficies a utilizar en el
• diseño
• - Los resortes deben ser deben poseer constantes pequeñas para que
exista la deformación
• indicada.

9. Materiales
Materiales Característica Cantidad Código
Cartón 1x1 m 2 0000
Regla Plástico de 30cm 1 0000
Estilete Celeste 1 0000
Silicona Transparente 4 0000
Hilo de coser
poliéster
Blanco 3 0000
Resortes Pequeños 1 0000
Tapas de botellas Roja y celeste 2 0000
Madera Largo 70cm ancho
30cm
1 0000

10. Procedimiento de uso
• Medir masas
• Elongación del resorte
• Equilibrar los pesos
• Ejercer una mayor masa en la que cuelga
• Calcular la constante de elasticidad

11. Conclusiones
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 fuerza neta
se mueve con velocidad constante.

12. En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, puesto que siempre
hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar
un sistema de referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar
como si estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, suponer a un observador
fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial.

13. Recomendaciones
• Contar con los materiales necesarios para la elaboración de esta
maqueta para que el funcionamiento se realice de mejor manera
• Tener una área destinada para el tratado de esta maqueta
• Realizar correctamente mediciones o trazos
• Destinar mucho tiempo con anterioridad para el tratado de esta
maqueta