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FÍSICA.
3º AÑO.
LEYES DE NEWTON:
Primera ley: Consideremos un cuerpo, sobre el cual no actúan fuerzas o la suma de las fuerzas
que se ejercen sobre el mismo (fuerza neta) es nula. Si el cuerpo está en reposo, permanecerá en
reposo. Si el cuerpo está moviéndose a velocidad constante, continuará haciéndolo así.
La tendencia de un cuerpo a permanecer en reposo o en movimiento uniforme se llama inercia y
la primera ley suele llamarse también ley de inercia.
Segunda ley: se refiere al movimiento de los cuerpos cuando
las fuerzas que están actuando sobre ellos no están equilibradas.
Establece que la aceleración con que se mueve un objeto depende de
la fuerza neta y de la masa del objeto.
Esta ley se resume en lo que se llama ecuación fundamental
de la mecánica clásica:
ΣF= m.a
Donde ΣF es la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre
el cuerpo denominada fuerza neta o resultante, m es la masa del
cuerpo y a es el vector aceleración.
La ecuación de la segunda
ley
puede
escribirse
también:
FN=m.a
donde FN representa la
fuerza neta.
Tercera ley: Si dos cuerpos (a los que llamaremos 1 y 2) interactúan, la fuerza ejercida sobre el
cuerpo 1 por el cuerpo 2 es igual y opuesta a la fuerza ejercida sobre el cuerpo 2 por el cuerpo 1.
Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, éste último siempre una fuerza
sobre el primero, y éstas fuerzas son siempre iguales en magnitud, pero opuestas en dirección. Una
fuerza aislada, es por lo tanto algo imposible. Arbitrariamente se llama a una de las fuerzas de la
interacción mutua entre dos cuerpos la fuerza “ acción” y a la otra se la denomina “reacción”, entonces la
tercera ley se puede enunciar de esta forma:
A cada acción corresponde una reacción igual y opuesta.
Las fuerzas acción y reacción, siempre actúan sobre cuerpos diferentes y son simultáneas.
Isaac Newton:
Nació el 25 de diciembre de 1642 en Inglaterra; físico y
matemático que formuló las leyes básicas de la Mecánica.
Entre
1665 y 1666 elaboró prácticamente las bases de toda su obra, de la
que podemos citar: el desarrollo del binomio en serie de potencias,
la creación y desarrollo de las bases del cálculo infinitesimal, el
estudio de algunos fenómenos ópticos que culminaron con la
formulación de una teoría acerca de los colores de los cuerpos , y la concepción de las primeras ideas
relativas a la Gravitación Universal.
A la edad de 30 años fue designado miembro de la Real Academia de Ciencias de Londres, el más
alto título honorífico dado a los científicos de Inglaterra.
En 1686 presento su primera edición de su famosa obra “Principios Matemáticos de la Filosofía
Natural” . Fue nombrado luego Director de la Casa de la Moneda de Londres, donde restauro la
economía de su país. Fue miembro del Parlamento inglés y a los 62 años fue nombrado Caballero de la
Reina de Inglaterra lo que le daba la condición de noble y le confería el título de “Sir”. Desde 1703
hasta su muerte en 1727, Newton fue presidente de la Real Academia de Ciencias de Londres.
Prof.: Soledad Portillo.
Resolución de ejercicios:
FÍSICA.
3º AÑO.
1- Si empujamos un cuerpo de tal forma que se desplace sobre una superficie horizontal, podemos
observar que continúa moviéndose durante algún tiempo y finalmente se detiene. ¿Por qué se
detiene? Si pulimos la superficie, ¿se moverá una mayor distancia? ¿Qué sucedería en el caso
hipotético de que se lograra eliminar completamente el rozamiento entre el cuerpo y el piso?
2- El conductor de un autobús frena “en seco” mientras va a gran velocidad. ¿Los pasajeros serán
capaces de detectar el cambio sufrido por el movimiento? ¿Qué pasaría a un pasajero que esta
parado si el vehículo doblara en una curva pronunciada?
3- Dibuje los diagramas de cuerpo libre en las siguientes situaciones:
a- Un libro está en reposo sobre una mesa horizontal.
b- Un huevo se cae de un nido. Considere el rozamiento con el aire nulo.
c- Una paloma está planeando desde un árbol hacia la Tierra.
d- Una fuerza externa se aplica sobre un libro que está sobre una mesa horizontal y hace que este
se mueva hacia la derecha.
e- Un paracaidista desciende a velocidad constante.
4- Un camioncito de juguete se mueve sobre una superficie horizontal muy larga que carece de
fricción a 3,6 m/s. ¿Cuál será su velocidad 3 min después?
5- Una maceta de 100 g cae con una aceleración de 3,5 m/s 2, representar las fuerzas que actúan
sobre la misma y calcular el valor de la fuerza de rozamiento.
6- Para la maceta del ejercicio anterior, volver a calcular la fuerza de rozamiento, si se cae con
velocidad constante.
7- Un ladrillo de 500 g se desliza por una superficie horizontal con un coeficiente de rozamiento
de 0,25.
a- Calcule y represente todas las fuerzas.
b- Calcule y represente la fuerza neta.
c- Calcule la aceleración.
d- Si al comenzar el estudio el ladrillo tenía una velocidad de 10 m/s ¿cuánto tiempo tardara en
detenerse por completo?
8- En la edad media, un grupo de frailes ingleses observaron la colisión de un
meteorito con la Luna. El meteorito tiene miles de veces menos la masa que la
Luna. ¿Cuál de los dos cuerpos ejerció más fuerza al otro? Justifique.
9- Usando el principio de acción – reacción indique por qué podemos caminar.
Prof.: Soledad Portillo.