Con una serie de leyes muy sencillas pudo sintetizar y explicar entre otras cosas
los fundamentos de la dinámica clásica.
Pero:
¿Qué es la dinámica?
La dinámica es la rama de la física que estudia los cuerpos en movimiento y las fuerzas que intervienen.
Recordemos brevemente (ya que Newton la menciona permanentemente), a que
llamamos aceleración.
ACELERACIÓN: Es una cantidad que nos dice qué tan rápido está aumentando o disminuyendo la velocidad de un cuerpo.
Digamos que si un camión tiene una aceleración de 10 m/s2, eso querrá decir
que su velocidad aumenta en 10 m /s por cada segundo que pasa.
Es decir, si al principio su velocidad es cero, después de un segundo será de 10
m/s, después de 2 seg. será de 20 m/s, etc.
Ahora sí, podemos abordar las tres leyes de Newton:
Primera Ley de Newton
El Principio de Inercia
Un cuerpo permanecerá en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme,
hasta que una fuerza actúe sobre él.
El cinturón de seguridad justamente evita, cuando un vehículo choca o frena de golpe, que nuestro cuerpo al querer mantener el movimiento que traía, sea despedido hacia delante.
Un ejemplo contrario se produce cuando el cuerpo tiende a quedarse quieto cuando un vehículo arranca bruscamente.
Segunda Ley de Newton
El Principio de Masa
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. La fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la siguiente relación:
F = m a
m= F/a
Dijimos anteriormente que, cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo, cambia su velocidad en intensidad o dirección, esto significa que el cuerpo adquiere aceleración.
La fuerza y la aceleración están sin duda relacionadas. Esta relación, hallada por
Newton es:
∑ F aplicadas = m . a
Donde ∑ F aplicadas simboliza a la suma o resultante de todas las fuerzas aplicadas sobre el cuerpo, m es la masa de dicho cuerpo.
La ecuación anterior, contiene la siguiente información:
La fuerza resultante y la aceleración tienen la misma dirección y sentido.
Si la suma de las fuerzas aplicadas es cero, entonces la aceleración es cero. Lo que significa que el cuerpo está en reposo, no se mueve, o que se mueve con velocidad constante. Si la fuerza aplicada aumenta, la aceleración aumenta proporcionalmente.
Si se aplica la misma fuerza a dos cuerpos, uno de gran masa y otro de masa menor, el primero adquirirá una pequeña aceleración y el segundo, una aceleración mayor. La aceleración es inversamente proporcional a la masa.
Cuando sobre un cuerpo existe una única fuerza, la expresión de la segunda ley se reduce a:
F = m . a
Un ejemplo aclaratorio de la segunda Ley de Newton:
Ejemplo: Se empuja un ladrillo con una fuerza de 1,2 N y adquiere una aceleración de 3 m/s2, ¿cuál es la masa del ladrillo?
Datos: F = 1,2 N a = 3 m/s2 m = ? ( 1 N = 1 Kg . m / s2 )
Solución:
F = m . a >>>> m = F / a = 1,2 N / 3 m/s2 = 0,4 Kg
Tercera Ley de Newton
El Principio de Interacción o Principio de Acción y Reacción
Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro (acción), este último ejerce una fuerza de sentido contrario pero de igual magnitud sobre el primero (reacción).
Esta ley se cumple cuando dos cuerpos interactúan entre sí.
Existen algunas limitaciones para velocidades muy altas o para grandes distancias, pero para fenómenos ordinarios o cotidianos como los que nos importan a nosotros, se la puede utilizar perfectamente.
Ejemplo:
El peso de un cuerpo (P) es la fuerza con que la tierra lo atrae. Pero a su vez la tierra es atraída por el cuerpo con una fuerza (P) de igual intensidad pero sentido contrario.
Ejemplo de aplicación:
Un caballo tira de un carro que está detenido y lo pone en movimiento. Los cuerpos involucrados en las interacciones son: El carro, el caballo y el suelo. Las fuerzas que representan estas interacciones son:
T: Fuerza con que el caballo tira del carro y con la que el carro tira del caballo. R: Fuerza con la que el caballo empuja al suelo hacia atrás, y por lo tanto, con la que el suelo empuja al caballo hacia delante. F: Fuerza análoga a R, que ejerce el carro con el suelo y viceversa.
Aparecen dos fuerzas sobre el caballo, dos sobre el carro y dos sobre el suelo: la suma de las fuerzas sobre cada cuerpo determina su aceleración, de acuerdo con la segunda ley de newton, esto es:
∑ F aplicadas = m . a
RESUMEN:
FUENTES:
http://escritoriodomiciliaria.educ.ar/recursos/pdf/fisica_quimica/leyes_newton.pdf - Escritorio y Educación portal educ ar Ministerio de Educación – Presidencia de la Nación.
http://leoberrios.files.wordpress.com/2011/10/leyes-de-newton.pdf - Plan Amanecer - Mejoramiento de la Calidad de la Educación Particular Popular y de la Comunicación Social Comunitaria.
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