Primera Ley de Newton

 

 

I.

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo experimental se demuestra la aplicación de la Primera Ley de Newton que implica conceptos que es necesario primero definir con rigor. La ley de inercia se aplica tanto a cuerpos en reposo o en movimiento constante de forma independiente; permitiendo así, una mejor aplicación experimental de la estática. Para ello lo llevamos a la realidad, y lograr la demostración tanto en la práctica como lo teórico; asegurando con éxito un trabajo con un mínimo de error. OBJETIVOS  

Comprobar la primera Ley de Newton Newton en una aplicación experimental. experimenta l. 

 

Determinar las tensiones y ángulos

 

Hallar el mínimo porcentaje de error.

 

II.

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA: BIBLIOGRÁFICA:

LEYES DEL MOVIMIENTO DE NEWTON

El matemático y físico británico Isaac Newton, personaje muy popular en su época, hizo importantes aportaciones en muchos campos de la ciencia. Las leyes del movimiento de los cuerpos y la ley de la gravitación universal, formulada en 1684, fueron dos de sus grandes g randes logros científicos.

1. PRI ME ME R A L E Y O L E Y D E L A I NE NE R C I A :

Fue enunciada por Isacc Newton el año 1687 y establece que:  

”Si sobre un cuerpo no actúa fuerzas, o si actúan actú an varias cuya resultante es nula, entonces dicho cuerpo estará en reposo o moviéndose con velocidad constante”  

 

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=

(Cuerpo en equilibrio)

Un cuerpo persevera en su estado estado de reposo o movimiento uniforme uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su posición por fuerzas impresas sobre el cuerpo¨. En efecto esta ley postula, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en  en  movimiento rectilíneo rectilíneo uniforme, a uniforme,  a menos que se aplique una fuerza o una conjunto de fuerzas cuya resultante no sea nulo sobre el cuerpo. Newton considera que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente constantemente a fuerzas f uerzas de roce o fricción.

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La primera ley de Newton afirma que q ue si la suma vect vectorial orial de las fu fuerzas erzas que actúan sobre un objeto es cero, el objeto permanecerá en reposo o seguirá moviéndose a velocidad constante. El que la fuerza ejercida sobre un objeto sea cero no significa necesariamente que su velocidad sea cero. Si no está sometido a ninguna fuerza (incluido el rozamiento), un objeto en movimiento seguirá desplazándose a velocidad constante.

 

 2. S E G UND A L E Y O LE Y D E A C E L E R A C IÓ N:

“Todo cuerpo material sometido sometido a la acción de una fuerza resultante diferente diferente de cero, adquiere necesariamente una aceleración en la misma dirección y sentido de la fuerza resultante. El módulo de la aceleración es directamente proporcional a la fuerza resultante e inversamente proporcional a su inercia (masa)”.  (masa)”.   En términos matemáticos esta ley se expresa mediante la relación:

Dónde :

: El momento lineal

: La fuerza total.

Sabemos que

es el momento lineal, que se puede escribir m.V donde m es la masa del cuerpo y V su velocidad. Consideramos Consideramo s a la masa constante

y podemos escribir

 Aplicando estas modificaciones modificaciones a la ecuación ecuación anterior:

Es la ecuación fundamental de la dinámica, donde la constante de proporcionalidad, distinta para cada cuerpo, por su masa. Si despejamos m  de la ecuación se obtiene que m  es la relación relación que existe existe entre

y . Cuando Cuando un cuerpo cuerpo tiene una gran

resistencia a cambiar su aceleración (una gran masa) se dice q que ue tiene mucha inercia. Es por ello que la masa se define como una medida de la inercia del cuerpo. Por lo tanto, si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula no es cero, esta partícula tendrá una aceleración proporcional a la magnitud de la resultante y en dirección de ésta.

 

De la ecuación fundamental se deriva también la definición de la unidad de fuerza o

newton (N). Necesariamente se entiende que la aceleración y la fuerza han de tener t ener la misma dirección y sentido. La importancia de esa ecuación estriba sobre todo en que resuelve el problema de la dinámica de determinar la clase de fuerza que se necesita para producir los diferentes tipos de movimiento: rectilíneo rectilíneo uniforme, circular uniforme y uniformemente acelerado. Si sobre el cuerpo actúan muchas fuerzas, habría que determinar primero el vector suma de todas esas fuerzas o fuerza resultante. Por último, si se tratase de un objeto que cayese hacia la tierra con una resistencia del aire igual a cero, la fuerza sería su peso, que provocaría una aceleración descendente igual a la de la gravedad.

 3. TE R C E R A L E Y O PR P R INC IN C IP IO D E A C C IÓ N Y R E A C C IÓ N:

Fue descubierta por Newton y publicada el mismo año que la primera ley. Establece que:

“Si un cuerpo actúa contra un segundo con una fuerza llamada ACCI ÓN ÓN el segundo actuara contra el primero con una fuerza de igual intensidad en la misma línea de acción pero en sentido contrario, llamada REACCIÓN”.  REACCIÓN”.    

La tercera ley de Newton también implica la conservación conser vación del momento lineal, el producto de la masa por la velocidad. En un sistema aislado, sobre el que no actúan fuerzas externas, el momento debe ser constante. Los momentos respectivos son iguales en magnitud pero de sentido opuesto, por lo que su suma es cero. Otra magnitud que se conserva es el momento angular o cinético. El momento angular de un objeto en rotación depende de su velocidad angular, su masa y su distancia al eje, el momento angular se conserva a pesar de que la velocidad angular aumenta.

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Fuerza Normal : Cuando un cuerpo está apoyado sobre una superficie ejerce una fuerza sobre ella cuya dirección es perpendicular a la de la superficie. De acuerdo con la Tercera ley de Newton, la Newton, la superficie debe ejercer sobre el cuerpo una fuerza de la misma magnitud y dirección, pero de sentido contrario. Esta fuerza es la que denominamos Normal y la representamos con N. Siempre es perpendicular a la

 

superficie de contacto y está dirigida hacia arriba, es decir, hacia fuera de la superficie de contacto.

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 Aplicación de de la tercera ley de N Newton: ewton: Objetos e en n reposo: Las fuerzas de acción- reacción siempre actúan sobre cuerpos distintos.  a. Las fuerzas que actúan sobre el bloque.  

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 Aplicación de la tercera ley de N Newton: ewton: Objeto Objetoss en movimien movimiento: to: a. Rozamiento: Cuando un un cuerpo se pone en contacto con otro y se desliza e intenta resbalar respecto a él, se genera fuerzas de oposición a estos movimientos, a los que llamamos fuerzas de fricción o rozamiento. La fuerza de rozamiento:   Son de naturaleza electromagnética. electromag nética.

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  Es tangente a la superficie de contacto.

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  Son nulas en superficies superfic ies lisas.

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