Primera Ley de Newton (Ley de la Inercia):
"Un
objeto en reposo permanecerá en reposo y un objeto en movimiento continuará
moviéndose a una velocidad constante en línea recta, a menos que una fuerza
neta actúe sobre él." Esta ley establece que los objetos tienden a
resistir cambios en su estado de movimiento. En ausencia de fuerzas externas,
un objeto en reposo permanecerá en reposo, y un objeto en movimiento seguirá
moviéndose a una velocidad constante en línea recta. La inercia es la propiedad
de los objetos de resistir cambios en su movimiento.
• Ejemplo 1: Un libro descansa sobre
una mesa y permanece en reposo a menos que una fuerza externa actúe sobre él.
El libro tiende a permanecer en su estado de reposo debido a la falta de una
fuerza neta que lo mueva.
• Ejemplo 2: Un automóvil en
movimiento continuará moviéndose a una velocidad constante en línea recta en
una carretera nivelada si no se aplica ninguna fuerza adicional sobre él. Esto
se debe a la inercia del automóvil.
Segunda Ley
de Newton (Principio Fundamental de la Dinámica):
La
aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que
actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa. La dirección de la
aceleración es en la misma dirección que la fuerza neta." Matemáticamente,
esta ley se expresa como �=��F=ma, donde �F es la fuerza neta aplicada a un objeto, �m es su masa, y �a es la aceleración resultante del
objeto. Esta ley establece que la fuerza neta aplicada a un objeto es igual al
producto de su masa y su aceleración. Además, la dirección de la fuerza neta y
la aceleración son la misma.
• Ejemplo 1: Si aplicas una fuerza
constante a un carrito de supermercado vacío y otro carrito idéntico pero lleno
de productos, notarás que el carrito vacío acelera más rápido. Esto se debe a
que la segunda ley de Newton establece que la aceleración es inversamente proporcional
a la masa.
• Ejemplo 2: Si pateas una pelota, la
fuerza que aplicas al patearla (acción) hará que la pelota se mueva hacia
adelante (reacción). La aceleración de la pelota será proporcional a la fuerza
de tu patada y a la masa de la pelota.
Tercera Ley
de Newton (Principio de Acción y Reacción):
Por cada
acción, hay una reacción igual y opuesta." Esto significa que cuando un
objeto ejerce una fuerza sobre otro objeto, el segundo objeto ejerce una fuerza
igual en magnitud pero en dirección opuesta sobre el primero. Estas fuerzas se
denominan "parejas de acción y reacción". Esta ley es fundamental
para entender cómo interactúan los objetos en el universo y es la base de
muchos fenómenos físicos, como el movimiento de cohetes, la fricción y muchas
otras interacciones entre objetos.
• Ejemplo 1: Cuando caminas, aplicas
una fuerza hacia atrás sobre el suelo con tus pies. El suelo, a su vez, ejerce
una fuerza igual y opuesta hacia adelante sobre ti, lo que te permite avanzar.
• Ejemplo 2: Cuando nadas en una
piscina, al empujar el agua hacia atrás con tus brazos y piernas (acción), el
agua ejerce una fuerza hacia adelante sobre ti (reacción), permitiéndote
avanzar en el agua.
LAS LEYES
DE NEWTON
A
un objeto en reposo se le aplica una fuerza 60N provocando que este se desplace
y adquiera una aceleración de 2.8 m/s2. Determine la masa de
dicho objeto.
Problema
#2
Al aplicarle una fuerza a un objeto
en reposo cuyo peso es de 450N este se desplaza 250 metros en un tiempo de 28
segundos. Determine la aceleración que experimenta, la masa del objeto y la
fuerza se aplica
Problema #3
Se ha calculado
que una fuerza resultante de 60N producirá una aceleración de 10m/s2
en una carretera. ¿Qué fuerza se requiere para producir en ella una aceleración
de sólo 2m/s2.
Problema # 4
En la figura, un cuerpo de 20 000 kg se mueve a lo largo de
una superficie horizontal lisa con una aceleración constante de 2m/s²,
considere el valor de la gravedad 10m/s²
Determinar:
a) El valor de la fuerza normal
a) Que fuerza F se necesita para producir esa aceleración?
Una joven de 50kg y un trineo de 10kg están sobre la
superficie de un lago congelado, separados uno del otro por una distancia de
30m. Por medio de una cuerda, la joven ejerce una fuerza de 6.2N sobre el
trineo, jalándolo hacia ella. Si se desprecia la fuerza de fricción, encontrar:
a) Cuál es la aceleración de la joven
b) Cual es la aceleración del trineo
c) La distancia con respecto a la posición de la joven a la
que se encontrarán, si las fuerzas permanecen constantes
Problema #6
Se encuentran dos bloques m₁ = 5kg y m₂=3kg unidos por un
resorte ligero sobre una mesa horizontal sin fricción. En cierto instante,
cuando la masa m₂ tiene una aceleración de a₂ = 2.5 m/s2, encontrar:
a) La fuerza sobre la masa m₂
b) La aceleración de la masa m₁
