las leyes de newton 

Las Leyes de Newton, también conocidas como Leyes del movimiento de Newton, son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la dinámica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo, en tanto que


constituyen los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la física clásica en general. Aunque incluyen ciertas definiciones y en cierto sentido pueden verse como axiomas, Newton afirmó que estaban basadas en observaciones y experimentos cuantitativos; ciertamente no pueden derivarse a partir de otras relaciones más básicas. La demostración de su validez radica en sus predicciones... La validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada uno de los casos durante más de dos siglos.


las leyes 


Primera ley de Newton o Ley de la inercia

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.

Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre él. Newton toma en cuenta, así, el que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de concepciones anteriores que entendían que el movimiento o la detención de un cuerpo se debía exclusivamente a si se ejercía sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como esta a la fricción.

Segunda ley de Newton o Ley de fuerza

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; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, esto es, 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.

Tercera ley de Newton o Ley de acción y reacción

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.

La tercera ley es completamente original de Newton (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, este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de dirección contraria 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 opuesta.

la dinámica

un ejemplo de la segunda ley de newton

 Dos bloques de masas M1= 25 kg y M2= 16 kg se deslizan sobre planos horizontales sin rozamiento.

calcular:

a) la aceleración del sistema 

b) la tensión de la cuerda 

solución:

1.paso: construir diagramas de cuerpo libre (d.c.l)

d.c.l del cuerpo 1                                                                              

  

d.c.l del cuerpo 2

2.paso: hallar el peso 1 (W1) y el peso 2 (W2):

• W1= M1 . g
  
  W1= (25 kg) . (9,8 m/s2)
  
  W1= 245 N
  

• W2= M2 . g
  W2= (16 kg) . (9.8 m/s2)
  
  W2=156,8 N
  

3.paso: aplicar equilibrio para el cuerpo 1

1. ∑fx= Wx1 -T = M1 . a
   
2. ∑fy= Fn - Wy1 = 0
   

4.paso: aplicar  equilibrio para el cuerpo 2

                  

      3.  ∑fx= T - Wx2 = M2 . a           

      4.  ∑fy= Fn - Wy2 = 0

5.paso:

• De la ecuacion (1), se remplazan Wx1 y M1:

                 Wx1 - T = M1 . a

               
                 122,5 - T = 25 . a

•  De la ecuacion (2), se remplazan Wx2 y M2:

                 T - Wx2 = M2 . a

                 T - 156,8 = 16 . a

• Se colocan la dos ecuaciones y se suman:

                122,5 - T = 25 . a

          +    T - 156,8 = 16 . a

                 122,5- 156,8 = 25 . a

                       44.1 N = 25 . a

• del resultado anterior se despeja a (a)

                     44.1 N = 25 . a

 

                     44.1 kg.m/s2 = a

                       25 kg

                         

                      1,07 m/s2 = a

• De la ecuacion (1), se  reemplezamos a 

                    Wx1 -T = M1 . a

                    122.5 N -T = (25kg) . (1.07 m/s2)

                    (122.5 N) - (25 kg) . (1.07 m/s2) = T

                       

                    (122.5 N) - (26,75 N) = T

                              95,75 N =  T