Pulgas Leyes Newton

1. LeyesdeNewton
Es la parte de la Física que estudia las fuerzas.
Se define como fuerza a:
“TODA CAUSA CAPAZ DE MODIFICAR EL ESTADO DE MOVIMIENTO O
REPOSO DE UN CUERPO, O PRODUCIRLE DEFORMACIONES”.
La base de la Dinámica se sustenta en las conocidas como LEYES DE LA DINÁMICA o
LEYES DE NEWTON, establecidas por Sir Isaac Newton. El científico inglés se apoyó en
los estudios realizados por Galileo Galilei, el primero que se atrevió en poner en
cuestión las concepciones aristotélicas del movimiento.
DINÁMICA
Eric Calvo Lorente 1º Bach Leyes de Newton 1

2. LeyesdeNewton
También conocida como LEY DE LA INERCIA, o PRIMER PRINCIPIO DE LA
DINÁMICA:
“SI SOBRE UN CUERPO NO ACTÚA FUERZA NETA ALGUNA, ESTE SE
ENCONTRARÁ EN REPOSO O DOTADO DE MRU.”
Matemáticamente:
𝐹 = 0 → v ≡ 𝑐𝑡𝑒
El principio también puede enunciarse como:
“SI SOBRE UN CUERPO NO ACTÚA NINGUNA FUERZA, ESTE MANTENDRÁ SU
ESTADO DE INERCIA”.
Indicando la inercia de un cuerpo la tendencia de este a mantener su reposo o su
estado de movimiento rectilíneo y uniforme. Dicho de otro modo, al fenómeno de
conservación de la velocidad de una partícula cuando otras partículas no actúan sobre
ella».
PRIMERA LEY DE NEWTON (I)
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3. LeyesdeNewton
La consecuencia inmediata es la imposibilidad de discernir entre un sistema de
referencia en reposo y otro dotado de MRU sin tomar como referencia un punto
externo.
La fuerza que ha de aplicarse a un cuerpo para modificar su estado de movimiento o
de reposo será mayor a medida que aumente su masa.
En este sentido, la MASA INERCIAL puede considerarse como una medida de la inercia
de los cuerpos.
A mayor masa inercial, mayor tendencia a mantener su estado de reposo o MRU, y, por
lo tanto, mayor será la fuerza necesaria para modificar dicho estado.
PRIMERA LEY DE NEWTON (II)
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4. LeyesdeNewton
También conocida como LEY FUNDAMENTAL DE LA DINÁMICA.
“LA RELACIÓN ENTRE LA FUERZA (NETA) APLICADA A UN CUERPO Y LA
ACELERACIÓN EN ÉL PRODUCIDA ES CONSTANTE E IGUAL A LA MASA INERCIAL
DEL CUERPO”.
Matemáticamente:
𝐹
𝑎
= 𝑚 → 𝐹 = 𝑚. 𝑎
La unidad S.I de fuerza es el NEWTON (N)
Se trata de una magnitud vectorial. Ello implica que la suma de varias fuerzas deberá
realizarse siguiendo este tipo de tratamiento.
SEGUNDA LEY DE NEWTON
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5. LeyesdeNewton
Se conoce como PESO a la fuerza con la que un planeta atrae a un cuerpo cualquiera.
𝑃 = 𝑚. 𝑔
Siendo 𝑔 la aceleración de la gravedad, dirigida
hacia el centro del planeta.
En el caso de la Tierra, el valor de 𝑔 es
de 9´81 m/s2 (en la superficie terrestre),
idéntico para todos los cuerpos.
PESO
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6. LeyesdeNewton
El segundo principio de la dinámica nos muestra la relación entre fuerza y masa:
𝐹 = 𝑚. 𝑎
Además, conocemos la relación entre la aceleración y el cambio de velocidad:
𝑎 =
∆v
∆𝑡
Si relacionamos ambas expresiones:
𝐹 = 𝑚.
∆v
∆𝑡
→ 𝐹. ∆𝑡 =m. ∆v
El primer término se conoce como IMPULSO LINEAL, en tanto que el segundo
representa la variación de la CANTIDAD DE MOVIMIENTO (o momento lineal):
𝐹. ∆𝑡 = 𝐼
m. ∆v = ∆p
→ 𝐼 = ∆p (Unidades SI: Kg.m/s)
IMPULSO MECÁNICO
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7. LeyesdeNewton
O impulso lineal, es una magnitud que incorpora tanto masa como velocidad de la
partícula.
Se trata de una magnitud física igual a:
p =m.v
Como vemos, se trata de una magnitud de naturaleza vectorial.
Esta magnitud resulta muy útil, como veremos más adelante, para el caso en el que las
fuerzas o las masas no sean constantes.
Además, con ella se puede apreciar los diferentes efectos de cuerpos de distinta masa
dotados de la misma velocidad.
CANTIDAD DE MOVIMIENTO
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8. LeyesdeNewton
Como hemos visto anteriormente:
𝐹 = 𝑚. 𝑎
𝑎 =
∆v
∆𝑡
Con lo cual:
𝐹 = 𝑚.
∆v
∆𝑡
→ 𝐹 =
∆p
∆𝑡
“LA FUERZA APLICADA SOBRE UN CUERPO ES IGUAL A LA VARIACIÓN DE LA
CANTIDAD DE MOVIMIENTO SUFRIDA POR ÉL”.
De otro modo:
“EL CAMBIO DE MOVIMIENTO DE UN MÓVIL ES PROPORCIONAL A LA FUERZA
NETA APLICADA, Y SU DIRECCIÓN ES LA DE LA FUERZA”
REFORMULACIÓN DEL SEGUNDO PRINCIPIO
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9. LeyesdeNewton
Supongamos un sistema sobre el que no actúa fuerza alguna (sistema aislado) o en el
que la suma de todas las que actúan es cero:
𝐹 = 0
El sistema estará dotado de MRU. En tal caso:
∆p
∆𝑡
= 0 → ∆p = cte → 𝑝𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 𝑝 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
Si sobre un sistema no actúa ninguna fuerza (sistema aislado), su cantidad de
movimiento total se mantiene constante
CONSECUENCIAS DEL PRIMER PRINCIPIO
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10. LeyesdeNewton
DENOMINADA LEY DE ACCIÓN-REACCIÓN
“Cuando un cuerpo A ejerce una fuerza sobre otro B, este último ejerce sobre A una
fuerza idéntica en masa y dirección, pero de sentido contrario”
Matemáticamente: 𝐹𝐴𝐵 = −𝐹𝐵𝐴
( , siendo 𝐹𝐴𝐵 La fuerza ejercida por A sobre B)
Este principio nos indica que TODAS las fuerzas son producto de interacciones entre
dos sistemas.
Es importante, por otro lado, hacer notar que las estas fuerzas (acción y reacción) se
aplican sobre sistemas diferentes, y que, por lo tanto, NO PUEDEN SUMARSE.
INTERACCIONES. TERCERA LEY DE NEWTON
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11. LeyesdeNewton
Supongamos un sistema aislado formado por dos masas (𝑚1 𝑦 𝑚2), y, por tanto, sobre
el que no actúan fuerzas exteriores.
El momento lineal del sistema será la suma de los correspondientes a cada masa. Así:
𝑝𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 = 𝑝1 + 𝑝2
Si se produce una interacción entre ambas masas, podremos determinar la variación
temporal de la cantidad de movimiento:
∆𝑝𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
∆𝑡
=
∆𝑝1
∆𝑡
+
∆𝑝2
∆𝑡
Recordando que:
𝐹 =
∆𝑝
∆𝑡
Tendremos:
𝐹𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 = 𝐹12 + 𝐹21 = 𝐹12 − 𝐹12 = 0 (3ªLey Newton)
, puesto que, recordemos, no existen fuerzas externas.
CONSERVACIÓN DEL MOMENTO LINEAL (I)
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12. LeyesdeNewton
En consecuencia:
∆𝑝𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎
∆𝑡
=
∆𝑝1
∆𝑡
+
∆𝑝2
∆𝑡
= 0
Por lo que:
∆𝑝1
∆𝑡
+
∆𝑝2
∆𝑡
= 0
∆𝑝1
∆𝑡
= −
∆𝑝2
∆𝑡
∆𝑝1= −∆𝑝2
O, aunando términos: ∆𝑝1 + ∆𝑝2= 0
∆𝑝𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎= 0
Es decir:
𝑝𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 = cte
CONSERVACIÓN DEL MOMENTO LINEAL (II)
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