Leyes de newton

Autores:
Luis Aponte C.I.: 22.647.283
República Bolivariana De Venezuela
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Sede Caracas
Carrera: Ingeniería Industrial (45)
Mecánica Aplicada
Profesor:
Ing. Víctor Mendoza
CARACAS, Septiembre de 2016.

LEYES DE NEWTON
También conocidas como Leyes del movimiento de
Newton, son tres principios a partir de los cuales se explican la
mayor parte de los problemas planteados por la dinámica, en
particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos.
ISAAC NEWTON (1642-1727)
Las Leyes de Newton permiten explicar
tanto el movimiento de los astros, como
los movimientos de los proyectiles
artificiales creados por el ser humano, así
como toda la mecánica de
funcionamiento de las máquinas.

PRIMERA LEY DE NEWTON O LEY DE LA INERCIA
La inercia expresa la tendencia de un cuerpo a mantenerse
en el estado en que está. Si está en reposo y no actúan
fuerzas sobre él, continúa en reposo. Esta ley puede
expresarse de la siguiente forma:
Todo cuerpo persevera en
su estado de reposo o
movimiento uniforme y
rectilíneo a no ser que sea
obligado a cambiar su
estado por fuerzas que
actúan sobre él

EJEMPLO
Un auto que va a 100 Km/hora
frena, pero los pasajeros
tienden a irse adelante. Los
pies se detienen pero la cabeza
continúa su movimiento.

La fuerza aplicada a un cuerpo modifica su velocidad tanto más
cuanto más tiempo se aplique. La segunda ley del movimiento
de Newton dice que:
El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza
motriz ejercida y ocurre según la línea recta a lo largo de
la cual aquella fuerza se imprime.
SEGUNDA LEY DE NEWTON O LEY DE LA FUERZA

EJEMPLO
Esta ley dice que para acelerar
un cuerpo, en este caso el auto,
es necesario impulsarlo con
una fuerza igual al producto de
la masa por la aceleración. Si
queremos que el auto se mueva
más rápido, se necesita un
impulso como el del comienzo.
Esto explica que un auto de
mayor potencia tenga una
mayor aceleración.

Al interaccionar dos partículas, la
fuerza F1/F2 que la primera ejerce
sobre la segunda es igual y
opuesta a la fuerza F2/F1 que la
segunda ejerce sobre la primera,
estando ambas sobre la recta que
las une.
Dicho de otra forma, con toda
acción ocurre siempre una
reacción igual y contraria: o
sea, las acciones mutuas de dos
cuerpos siempre son iguales y
dirigidas en sentido opuesto.
TERCERA LEY DE NEWTON O LEY DE ACCIÓN Y
REACCIÓN

EJEMPLO
Al golpear un clavo con un
martillo, el clavo ejerce una
fuerza contraria que hace que el
martillo rebote hacia atrás.

MASA
La masa es la cantidad de
materia de un cuerpo. Es una
propiedad intrínseca de la
materia.
La unidad utilizada para medir
la masa en el Sistema
Internacional de Unidades es
el kilogramo (kg) y el
instrumento para medirla se
llama balanza.
CONCEPTOS ASOCIADOS A LAS LEYES DE NEWTON

PESO
El peso es la fuerza con la cual un
cuerpo actúa sobre un punto de
apoyo, originado por la aceleración
de la gravedad, cuando ésta actúa
sobre la masa del cuerpo. El peso
es una fuerza.
La unidad utilizada en el Sistema
Internacional de Unidades para
medir el peso se llama Newton (N)
y se determina con un
dinamómetro.

ACELERACIÓN
La aceleración relaciona los cambios de la velocidad con el
tiempo en el que se producen, es decir que mide cómo de
rápidos son los cambios de velocidad.
La aceleración es una magnitud vectorial.

FUERZA
Fuerza es toda causa capaz de
modificar el estado de
movimiento o de reposo de un
cuerpo o de producir en él una
deformación.
La fuerza es una magnitud
vectorial. En el Sistema
Internacional de unidades se
mide en newton(N) y se
determina con un dinamómetro.

En las fuerzas debe tenerse en cuenta:
 Es un tipo de acción que un objeto
ejerce sobre otro objeto (se dice que
hay una interacción).
 Debe haber dos cuerpos: para
poder hablar de la existencia de una
fuerza, se debe suponer la presencia
de dos cuerpos. Por lo anterior, un
cuerpo no puede ejercer fuerza
sobre sí mismo.
 La fuerza siempre es ejercida en una
determinada dirección.

Ejercicios Leyes De Newton
Problema 1

Problema 2

Solución (Problema 2)

Problema 3
Una fuerza F se ejerce directamente hacia arriba sobre el eje de la polea sin
masa. Considere que la polea y el cable carecen de masa. Dos objetos, de
masas m 1 = 1,2 kg m 2 = 1,9 kg, están unidos a los extremos opuestos del
cable, el cual pasa por la polea. El objeto m 2 está en contacto con el piso.
¿Cuál es el valor más grande que la fuerza F puede tener de modo que m 2
permanezca en reposo sobre el piso?

Solución Problema 3
Para que m 2 permanezca en reposo sobre la superficie, debe ser mayor que m 1
Fuerzas sobre m 2 : m 1 g - T - N = 0 ,
pero N = 0 cuando está a punto de despegar.
Luego: m 2 g - T = 0 (1)
Fuerzas sobre m 1 : T - m 1 g = m 1 a 1 (2),
donde es la aceleración con que sube . Aquí existe una aceleración, porque si la
masa 2

tiene que estar en reposo y la cuerda es inextensible, obvio que la masa m1
se mueve.
Fuerzas sobre la polea: F - 2T = 0 (3)
De la expresión (3)
Reemplazando T en (1) queda
m 2 g - F/2 = 0 ; por lo tanto F = 2m 2 g (4)
Reemplazando m 2 =1,9 kg y g=10m/s 2 queda F= 38N
Solución Problema 3

Problema 4
Considere el sistema que muestra la siguiente figura. El bloque A de
64lb en reposo sobre una masa sin fricción y esta atado en su otro
extremo a un peso W, calcule:
a) ¿Cuál debe ser el valor de W para impartir al sistema una
aceleración de ?
b) ¿Cuál es la tensión en la cuerda?

Solución (Problema 4 )
Diagrama De Cuerpo Libre Puesto que las fuerzas verticales en el
bloque de 64lb están equilibradas, la
fuerza neta en el sistema total es solo el
peso W . aplicamos la ley de Newton:
a) ¿Cuál debe ser el valor de W para
impartir al sistema una aceleración de ?

Solución (Problema 4 )
Tenemos Como Resultado el valor de la W :
2W=64lb+W
2W – W = 64lb
w=64lb
Y la solución de la b) ¿Cuál es la tensión en la cuerda?
T= 32lb

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