Física

Leyes de Newton


Cuando se trata de la dinámica del cuerpo, la imagen que viene a la mente es la imagen clásica y mitológica de Isaac Newton, que lee su libro debajo de un manzano. De repente, una manzana cae sobre tu cabeza. Se informa que este fue el primer paso para comprender la gravedad, que atrae a la manzana.

Con la comprensión de la gravedad llegó la comprensión de la Fuerza y ​​las tres Leyes de Newton.

En cinemática, uno estudia el movimiento sin comprender su causa. En dinámica, estudiamos la relación entre fuerza y ​​movimiento.

Fuerza: Es una interacción entre dos cuerpos.

El concepto de fuerza es intuitivo, pero para comprenderlo, puede basarse en los efectos causados ​​por él, como:

Aceleración: hace que el cuerpo cambie su velocidad cuando se aplica una fuerza.

Deformación: hace que el cuerpo cambie su forma cuando está bajo la acción de una fuerza.

Fuerza resultante: es la fuerza que produce el mismo efecto que todos los demás aplicados a un cuerpo.

Dadas varias fuerzas aplicadas a cualquier cuerpo:

La fuerza resultante será igual a la suma vectorial de todas las fuerzas aplicadas:

Las leyes de Newton constituyen los tres pilares fundamentales de lo que llamamos Mecánica Clásica, que es precisamente por eso que también se conoce como Mecánica Newtoniana.

La primera ley de Newton: principio de inercia

  • Cuando estamos en un automóvil, y el automóvil gira alrededor de una curva, nuestro cuerpo tiende a permanecer a la misma velocidad vectorial que antes de la curva, da la impresión de que está siendo "arrojado" al lado opuesto de la curva. Esto se debe a que la velocidad del vector es tangente a la trayectoria.
  • Cuando estamos en un automóvil en movimiento y de repente se frena, sentimos que nos lanzan hacia adelante, ya que nuestros cuerpos tienden a seguir moviéndose.

Estos y otros efectos similares se explican por el principio de inercia, cuya redacción es:

"Un cuerpo en reposo tiende a permanecer en reposo, y un cuerpo en movimiento tiende a permanecer en movimiento".

Por lo tanto, se deduce que un cuerpo cambia su estado de inercia solo si alguien o algo le aplica una fuerza resultante distinta de cero.

Segunda ley de Newton - Principio fundamental de la dinámica

Cuando aplicamos la misma fuerza a dos cuerpos de masas diferentes, vemos que no producen la misma aceleración.

La segunda ley de Newton dice que la Fuerza siempre es directamente proporcional al producto de la aceleración de un cuerpo por su masa, a saber:

o en módulo: F = ma

Donde:

F es la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo (en N);

m es la masa corporal en la que actúan las fuerzas (en kg);

a es la aceleración adquirida (en m / s²).

La unidad de fuerza en el sistema internacional es N (Newton), que equivale a kg m / s² (kilogramo metro por segundo al cuadrado).

Ejemplo:

Cuando se aplica una fuerza de 12N a un cuerpo de 2 kg, ¿cuál es la aceleración obtenida por él?

F = ma

12 = 2a

a = 6 m / s²

Fuerza de tracción

Dado un sistema donde un cuerpo es tirado por un cable ideal, es decir, es inextensible, flexible y tiene una masa insignificante.

Podemos considerar que la fuerza se aplica al cable, que a su vez aplica una fuerza al cuerpo, lo que llamamos fuerza de tracción. .

La tercera ley de Newton - Principio de acción y reacción

Cuando una persona empuja una caja con una fuerza F, podemos decir que es una fuerza de acción. pero de acuerdo con la tercera ley de Newton, cuando esto ocurre, hay otra fuerza con igual módulo y dirección, y opuesta a la fuerza de acción, esto se llama fuerza de reacción.

Este es el principio de acción y reacción, cuya declaración es:

"Las fuerzas siempre actúan en pares, por cada fuerza de acción hay una fuerza de reacción".

Video: Las Leyes de Newton (Octubre 2020).