TeRcErA lEy De NeWtOn

Con toda acción siempre ocurre una reacción igual y contraria: quiere decir que la acción mutua de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.

La tercera ley de Newton es completamente original (pues las dos primeras ya habían sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo. Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo (empuje), este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y de dirección, pero con sentido opuesto.

Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), 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".

Es importante observar que este principio de acción y reacción relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes, según sean sus masas. Por lo demás, cada una de esas fuerzas obedece por separado a la segunda ley. Junto con las anteriores leyes, ésta permite enunciar los principios de conservación del momento lineal y del momento angular.

Ecuación:

Aplicación:

La tercera ley de newton dice “a toda fuerza de acción se opone una fuerza de reacción", es decir si una fuerza actúa sobre un cuerpo es te responde con la misma intensidad pero en sentido contrario. Por ejemplo si clavas una puntilla, esta responderá ejerciendo sobre el martillo la misma fuerza. Si das un golpe contra la pared, esta te responderá de igual forma. Las aplicaciones las tenemos en la fuerza centrípeta y centrífuga (las dos se oponen) en la lavadora por ejemplo. Cuando vamos en un carro y este tiene que viajar a través de una curva, sentimos el efecto de la fuerza centrípeta hacia la puerta y esta nos responde con la fuerza centrífuga, de la puerta hacia nosotros.

Simulador:

https://sites.google.com/site/fisicaflash/home/third-law

SeGuNdA lEy De NeWtOn

La segunda ley del movimiento de Newton dice que:

El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.

Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, la fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.

Ecuación:

Aplicación:

Las aplicaciones de la segunda ley de Newton son innumerables y se pueden encontrar en multitud de campos de estudio, tales como la medicina, la zoología, la geología, la física, la química o la ingeniería.

En el ámbito de la medicina y especialmente en traumatología, la segunda ley de Newton puede llegar a ser muy útil para conocer las fuerzas a las que sometemos a nuestros huesos. Por ejemplo, cuando recibimos un golpe en un hueso, éste es sometido a una aceleración, que es consecuencia directa de la fuerza del golpe. Si dicha fuerza supera un determinado valor, el hueso podría fracturarse. En este caso, medimos la aceleración del hueso durante el golpe y luego calculamos la fuerza que la provoca mediante la segunda ley de Newton para ver lo cerca que hemos estado de la fractura.

Simulador:

http://ceres.tucansys.com/sco012/Index.htm?e=27&q=1&d=1

PrImErA LeY dE NeWtOn

La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que:
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 impresas sobre él.

En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo uniforme implica que no existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma; un objeto en movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre él. En el caso de los cuerpos en reposo, se entiende que su velocidad es cero, por lo que si esta cambia es porque sobre ese cuerpo se ha ejercido una fuerza neta.

La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.

En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar como si estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, por ejemplo, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial. Lo anterior porque a pesar que la Tierra cuenta con una aceleración traslacional y rotacional estas son del orden de 0.01 m/s^2 y en consecuencia podemos considerar que un sistema de referencia de un observador dentro de la superficie terrestre es un sistema de referencia inercial.

Ecuación

Esta ley no tiene ecuación debido a que se mantiene en reposo, sus fuerzas son 0.

Aplicación:

Se puede decir que la ley de la inercia se está aplicando cuando un objeto está en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme

Simulador:

http://ceres.tucansys.com/sco011/Index.htm?e=27&q=1&d=1

SiMuLaDoReS!!

1*  http://phet.colorado.edu/sims/vector-addition/vector-addition_es.html
Aprender a sumar vectores. Arrastra los vectores en un gráfico, cambia su longitud y ángulo, y súmalos. La magnitud, el ángulo, y los componentes de cada vector se pueden mostrar en varios formatos.

2*  http://phet.colorado.edu/sims/friction/friction_es.html
Aprender cómo la fricción causa que un material se caliente y se funda. Frotando dos objetos entre sí, y ellos se calientan. Cuando se alcanza la temperatura de fusión, las partículas se liberan como cuando el material se derrite.

3*   http://phet.colorado.edu/es/simulation/forces-and-motion
Explora las fuerzas en el trabajo cuando tratas de empujar un archivador. Crea una fuerza aplicada y observa la fuerza de fricción resultante y la fuerza total que actúa sobre el gabinete. Los gráficos muestran la fuerza, posición, velocidad y aceleración en función del tiempo. 

4*  http://phet.colorado.edu/es/simulation/projectile-motion
Aprende sobre el movimiento de proyectiles por el disparo de varios objetos. Ajuste la velocidad angular, inicial, y la masa. Agregue la resistencia del aire.  

5*  phet.colorado.edu/es/simulation/rotation
Gira el carrusel para cambiar su ángulo o elegir una velocidad angular constante o la aceleración angular. Explora cómo el movimiento circular se refiere a la posición x, y, la velocidad, y aceleración usando vectores o gráficos. 

Artículos de la unidad #3

                                    LA CINEMATICA

Se sabe que todo lo que se encuentra en el universo se mantiene en constante movimiento, ya sea que se mueva lento o rápido. Todo lo que nos rodea siempre está en movimiento, no hay nada que no se mueva en el universo, desde cuando respiramos hasta las olas del mar chocando contra las piedras. La ciencia que estudia todo los movimientos que existen se llama CINEMATICA, esta es una rama de la física que se enfoca en estudiar los movimientos pasando por alto sus causas por los que se provocan, el movimiento se define como el cambio de posición con el tiempo de un cuerpo, este cambio puede ser en una sola dimensión como por ejemplo el movimiento de un corredor, o puede ser a dos dimensiones como ejemplo la trayectoria de un misil. 

Caída libre

Para entender el concepto de caída libre de los cuerpos, veremos el siguiente ejemplo: Si dejamos caer una pelota de hule macizo y una hoja de papel, al mismo tiempo y de la misma altura, observaremos que la pelota llega primero al suelo. Pero, si arrugamos la hoja de papel y realizamos de nuevo el experimento observaremos que los tiempos de caída son casi iguales.
El movimiento vertical de cualquier objeto en movimiento libre, para el que se pueda pasar por esto la resistencia del aire, se resume entonces mediante las ecuaciones:
a). v = -gt + v0
b). Vm = (vo + v)/2
c). y = -0.5 gt² + vo t + y0
d). v²= -2gt (y - y0)
Trayectoria. Es la sucesión de puntos por los que pasó el móvil en su recorrido y su valor en el Sistema Internacional es esa distancia, medida sobre la trayectoria, en metro. Es el recorrido total. 

Posición. Supuestos unos ejes de coordenadas en el punto de lanzamiento, se llama posición a la ordenada (coordenada en el eje y) que ocupa en cada instante el móvil. 

Desplazamiento. Restando de la ordenada de la posición la ordenada del origen tenemos el desplazamiento. Se representa por un vector con todas las características del mismo: modulo, dirección, sentido, punto de aplicación.

En cinemática, la caída libre es un movimiento de un cuerpo dónde solamente influye la gravedad. En este movimiento se desprecia el rozamiento del cuerpo con el aire, es decir, se estudia en el vacío. El movimiento de la caída libre es un movimiento uniformemente acelerado. La aceleración instantánea es independiente de la masa del cuerpo, es decir, si dejamos caer un coche y una pulga, ambos cuerpo tendrán la misma aceleración, que coincide con la aceleración de la gravedad (g). 

M.R.U.

Se habla que un movimiento es rectilíneo uniforme (MRU), cuando la trayectoria que describe el móvil es una línea recta y que es uniforme, cuando su velocidad (magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo) es constante, dando así por resultado una aceleración nula.

Las principales características del MRU son:

* Movimiento realizado sobre una línea recta
* La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.
* Aceleración nula.
* Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.
Las fórmulas para calcular este movimiento son las siguientes:

v= d/t

d=v*t   

t=d/v

v=velocidad         d=distancia o desplazamiento    t=tiempo

Donde:

* Velocidad: Cantidad vectorial, relación del desplazamiento en un intervalo de tiempo.

* Distancia: Cantidad escalar. Que tanto recorre el móvil.