TRABAJO TEORICO

1. Instituto Universitario Politécnico
Santiago Mariño
Escuela 45 Ingeniería Industrial
Extensión Caracas
Cátedra: Mecánica Aplicada
Leyes de Newton
Alumna:
Yalssi Guarenas
Caracas, Septiembre 2016

2. Las Leyes de Newton
Son tres principios también conocidos como leyes del
movimiento de Newton, a partir de los cuales se explican
la mayor parte de los problemas relativos al movimiento
de los cuerpos, que revolucionaron los conceptos básicos
de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo.
Primera ley (Inercia)
Segunda Ley (Ley Fundamental de la Dinámica)
Tercera Ley ( principio de acción o reacción)

3. La Ley de Inercia
Todo cuerpo persevera su estado de reposo o movimiento
uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su
estado por fuerzas impresas sobre el, es decir, que se aplique una
fuerza o serie de fuerzas cuya resultante no sea nula.
En esta Ley Newton tomo en consideración la fricción, es decir el
que los cuerpos en movimientos están sometidos constantemente
a fuerzas de roce o fricción el cual los frena de forma progresiva.
En consecuencia un objeto en movimiento no se detiene de forma
natural si no se le aplica una fuerza sobre él y en el caso de los
cuerpos en reposo

4. Sistemas de referencia inerciales
Son aquellos desde lo que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa
ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.
Sistemas de referencia no inerciales
Un sistema de referencia con aceleración (y la aceleración normal de un
sistema rotatorio )
La observación de una partícula en reposo en el propio sistema no satisfará
las leyes de Newton (puesto que se observará aceleración sin la presencia
de fuerza neta alguna).

5. Existen dos puntos de vista en el planteamiento de un problema: el punto
de vista de un observador externo (inercial) o desde un observador
interno (no inercial)
La plataforma ilustrada esta girando con velocidad
constante, ω, en la que un objeto está atado al eje de
giro mediante una cuerda, y supongamos dos
observadores, uno inercial externo a la plataforma y otro
no inercial situado sobre ella.

6. Observador inercial:
Desde su punto de vista el bloque se mueve en círculo con velocidad v y
está acelerado hacia el centro de la plataforma con una aceleración
centrípeta a = v 2/r. Esta aceleración es consecuencia de la fuerza
ejercida por la tensión de la cuerda.
Observador no inercial:
Para el observador que gira con la plataforma el objeto está en reposo, a
= 0. Es decir, observa una fuerza ficticia que contrarresta la tensión para
que no haya aceleración centrípeta. Esa fuerza debe ser F c = m v2/r .
Este observador siente la fuerza como si fuera perfectamente real,
aunque solo sea la consecuencia de la aceleración del sistema de
referencia en que se encuentra.

7. Un bloque de 3 kg se acelera a la derecha con una fuerza
F= 25 N en el movimiento hay mas fuerzas de fricción F= 8
N si el bloque parte del reposo ¿Cual será su rapidez luego
de desplazarse 30 cm?
Fuerza neta * Distancia
F(neta)Δs = 1/2 m Vf2 - 1/2 m Vo2
F= (25 - 8) N
Δs= 0.30 m
Vf= ?
(25-8)N *(0.30)m = 1/2 3kg Vf2 - 1/2 3kg Vo2
5.1 Nm= 3/2 Vf - (3/2)*0
(5.1)/(3/2) Nm= Vf
3.4Nm = Vf2 1.84 m/s

8. Ley fundamental de la dinámica
En esta Ley Newton expuso que el cambio de movimiento es
directamente proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre
según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se
imprime.
Además, se encarga de cuantificar el concepto de fuerza, la
aceleración que adquiere un cuerpo es proporcional a la
fuerza neta aplicada sobre el mismo. La constante de
proporcionalidad es la masa del cuerpo (puede ser 0 no
constante).

9. Si la masa es constante
Si la masa del cuerpo es constante se puede establecer la siguiente
relación, que constituye la ecuación fundamental de la dinámica:
F → r e s u l t a n t e = m ⋅ a →
Donde m es la masa del cuerpo la cual debe ser constante para ser
expresada de tal forma. La fuerza neta que actúa sobre un cuerpo,
es el vector suma de todas las fuerzas que sobre él actúan. Newton
demostró que hay una relación directa entre la fuerza aplicada y la
aceleración resultante, además probo que la aceleración disminuye
con la inercia o la masa ,Si tenemos un cuerpo de masa conocida y
sabemos la fuerza neta que actúa sobre el podremos saber con
facilidad la aceleración.

10. Newton se dio cuenta que la aceleración de los cuerpos eran
la clave y que se puede relacionar con la fuerza, por lo cual
decidió formular la siguiente ecuación:
Fneta= m .a
"EF" es la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el
cuerpo, "m" es la masa del cuerpo y "a" es la aceleración
que tiene dicho cuerpo. Donde la aceleración es una
magnitud que es directamente proporcional a la suma de
"EF", La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el
Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que
hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa
para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea,
1 N = 1 Kg · 1 m/s2

11. Si la masa no es constante
Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va quemando combustible, no
es válida la relación F = m ⋅ a y hay que hacer genérica la ley para que incluya el
caso de sistemas en los que pueda variar la masa. Para ello primero hay que
definir una magnitud física nueva, la cantidad de movimiento, que se representa
por la letra p y que se define como el producto de la masa de un cuerpo por su
velocidad, es decir:
P → = m ⋅ v →
Newton enunció su ley de una forma más general:
F → n e t a = d ( m v → ) d t
De esta forma se puede relacionar la fuerza con la aceleración y con la masa,
sin importar que esta sea o no sea constante. Cuando la masa es constante sale
de la derivada con lo que queda la expresión:
F → n e t a = m d ( v → ) d t
Y se obtiene la expresión clásica de la Segunda Ley de Newton:
F → n e t a = m ⋅ a →

12. Para que nos quede más claro lo que es la segunda ley y que es
lo que tiende a lograr daremos un ejemplo:
Se patea una pelota con una fuerza de 1,2 N y adquiere una
aceleración de 3 m/s2, ¿cuál es la masa de la pelota?
F= m.a = m=F = 1.2N = 0.4KG
a 3 m/s2
Datos:
F = 1,2 N
a = 3 m/s2
m = 0.4 kg
Como sabemos la segunda ley de Newton es una de las leyes
básicas de la mecánica se utiliza en el análisis de los movimientos
próximos a la superficie de la tierra y también en el estudio de los
cuerpos celestes.

13. Ley de Principio de Acción o Reacción
Esta ley establece que un objeto siempre que ejerce una fuerza
sobre un segundo objeto, este ejerce una fuerza de igual magnitud y
dirección pero en sentido opuesto sobre el primero.
Si dos objetos interaccionan, la fuerza F12, ejercida por el objeto 1
sobre el objeto 2, es igual en magnitud con misma dirección pero
sentidos opuestos a la fuerza F21 ejercida por el objeto 2 sobre el
objeto 1.
(F12 = -F21)

14. Este principio presupone que la interacción entre dos
partículas se propaga instantáneamente en el
espacio, y en su formulación original no es válido
para fuerzas electromagnéticas puesto que estas no
se propagan por el espacio de modo instantáneo
sino que lo hacen a velocidad finita "c". Este principio
relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al
mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones
diferentes, según sean sus masas.

15. Dos niños, Juan de 20kg y Pedro de 25kg, están frente a frente
en una pista de hielo. Juan da un empujón a Pedro y este sale
despedido con una rapidez de 3m/seg. Calcular la rapidez con
que retrocede Juan, suponiendo que los patines no ofrecen
resistencia al movimiento
Datos:
m1 = 20kg
m2 = 25kg
v1 = 3m/seg
v2 = ?
Despejamos:
m1 x v1 = m2 x v2 } v1 = m2 x v2
m1
Resolvemos:
v1 = 25kg x 3m/seg = 3,75m/seg
20kg