Historia acerca de Newton

Física conceptual

Presentado por:

Walter Alejandro Soler Sanabria

Presentado a:

Ángel Rojas

“Newton”

Universidad Cooperativa de Colombia

Ibagué – Tolima

2016

Introducción

En este escrito hablaremos de las tres leyes creadas y comprobadas o argumentadas por Newton, la inercia, fuerza y aceleración, y por último pero no por eso la menos importante, la acción y reacción. Cada una con características diferentes pero con similitudes respecto a algo, el movimiento.

Se tendrán en cuenta algunas preguntas con las que se repasara cada y una de las leyes, con cada una de las ecuaciones y textos previstos.

Realizamos un mapa conceptual en donde simplificamos la información pero aun asi hablamos los puntos principales de física con Newton.

Primera ley de Newton

Inercia

El movimiento de una roca en un espacio plano, es más por causa de una fuerza externa que permite que esta obtenga un movimiento, ya sea por un lanzamiento, un empuje con otro objeto, etc.

Según Aristóteles, el movimiento se divide de dos maneras; natural y violento. El natural como su nombre mismo lo indica, es por causas naturales, en el caso del humo, este se eleva a los cielos y de una roca sobre el suelo, siempre tratara de caer en el suelo y Aristóteles tomaba los cielos como círculos, pues no tenía fin alguno; cuando ya se trataba de movimiento violento, este  papel  y le damos impulso (causa externa).

Copérnico fue el astrónomo que dedujo que el movimiento de la tierra es totalmente referente al sol, pues los planetas giraban en torno a él.

Galileo llamo fricción a la acción de fuerza actuada entre dos materiales que se tocan mientras se mueven de un lado a otro, además de argumentar que cuando un cuerpo tiene ausencia de fricción, no es necesaria la fuerza para que este siga en movimiento.

La ley de la inercia, es otra forma de expresar lo que decía Galileo. “Todo cuerpo persiste su estado en línea recta, con una rapidez constante si no se le aplica fuerza que obligue al cuerpo a cambiar de estado”

Algo que infiere en la inercia de los cuerpos, es su masa, entre más masa tenga el cuerpo, mayor fuerza tendremos que emplear para poder cambiar su estado de movimiento, por lo que se deduce que la masa es una medida de la inercia del cualquier cuerpo, pero no la debemos confundir con el volumen pues una es “cantidad de materia de un cuerpo” y la otra es espacio. Podemos tener un costal lleno de hojas de árbol, y el mismo costal pero lleno de piedras, su volumen va a ser el mismo, pero su masa no.

Otro termino que entra en este, es el peso, pues siempre se suele confundir con masa. El peso es totalmente proporcional a la masa, si se desea saber el peso de un cuerpo, cogemos los Kg y lo multiplicamos por 9.8 que es el valor de peso newton.

Fuerza resultante

Cuando hablamos de cuerpos en reposo o en movimiento, con ausencia de fuerza, sencillamente se observa que los cuerpos seguirían en ese mismo estado de movimiento. Por lo que la ausencia de la fuerza resultante no cambia los movimientos del objeto. La fuerza resultante es la fuerza total que se emplea en un cuerpo, por ejemplo, si se ejerce una fuerza horizontal de 10N hacia al frente, y llega otro cuerpo a emplear 5N e la misma dirección, decimos que la fuerza resultante es de 15N (la suma de las dos fuerzas empleadas). En caso contrario, si se emplean los mismo 10N hacia al frente, pero 5N hacia el lado contrario, se dice que la fuerza resultante es de 5 (diferencia de fuerzas).

Cuando la fuerza resultante es igual a cero, hablando de un cuerpo que esta sobre una superficie plana, la superficie emplea una fuerza normal o de soporte y en cuanto a la gravedad, pues ejerce otra fuerza. En cuanto se deduce esto, en reposo y fuerza resultante actúa sobre el =0 se dice que el cuerpo está en un estado conocido como Equilibrio.

Suma vectorial de de fuerzas.

Teniendo en cuenta que la velocidad y la fuerza son cantidades vectoriales por lo que contienen dirección y magnitud, dependiendo de los ángulos respecto a un segmento vertical, se tiende a decir que hay más tensión. Ejemplo, si al colgar un cuerpo que pesa 10N con un dinamómetro, sencillamente este mostrara los 10N, pero si lo colgamos con 2 dinamómetros, el peso se distribuye en los dos, por lo que cada uno muestra un peso aproximado de 5N. Al ponerlos en un sentido un poco más horizontal, la tensión aumenta respectivamente al ángulo que se le den entre los dinamómetros.

Segunda ley de newton: fuerza y aceleración

Para poder introducirnos en la segunda ley, tenemos que tener claro que la aceleración es un cambio de movimiento, por lo que decimos que tan aprisa va un cuerpo (cambio de velocidad en intervalo de tiempo) y la causa de esta, es la fuerza.

Al emplear una fuerza a un cuerpo en reposo, inmediatamente este entrara en estado de movimiento, se ha acelerado en ese intervalo de tiempo. A esto le añadimos que la aceleraciones proporcional a la fuerza resultante con la que actuemos sobre el cuerpo, entonces si empleamos fuerza tres veces mayor a la anterior, por consiguiente, la aceleración del cuerpo va a ser tres veces mayor a la anterior.

Antes hablábamos de la masa, donde emplear más fuerza a mayor masa, acá la masa infiere en la aceleración, pues si el cuerpo tiene más masa menos aceleración tiene que uno cuerpo “vacío”, teniendo en cuenta que se emplea la misma fuerza a los dos cuerpos. La aceleración es inversamente proporcional a la masa,   .[pic 1]

Por lo que Newton dice que la aceleración no solo depende de la fuerza, sino también de la masa a la que se le va a emplear aquella fuerza, creando así la segunda ley, aceleración por ejecución de fuerza resultante a directamente proporcional a la magnitud de la fuerza resultante, la misma dirección e inversamente proporcional a la masa.

Fricción

Hablamos de fricción cuando hay un rose o un contacto entre dos o más cuerpos, siempre en sentido contrario del movimiento. Encontramos más fricción en ciertos tipos de cuerpos, como en el caucho y el pavimento, caso contrario a la vía de un tren con puro acero. Aunque no solo se presenta en estos ejemplos, sino también en todos los medio conocidos (solidos, líquidos y gaseosos). Así las superficies de los cuerpos en contactos no sean totalmente lisas, es imposible desaparecer esa fuerza, que en algunos casos aumenta y en otros disminuye, pues es la fuerza con sentido contrario a la fuerza a aplicada.

Presión

Prácticamente cualquier objeto que este en la tierra, ejercer presión dada la gravedad, lo único que cambia esto, es el área de presión. Ejemplo, si alguien nos pisa con un zapato común, la presión es toda el área del zapato, en cuanto alguien nos pisa con un tacón, el área de presión es más pequeña, pero toda la presión se centra en ese punto, obviamente teniendo en cuenta que la fuerza que se aplica es igual en los dos casos. [pic 2]

Los Newtons son diferentes a la presión, porque se mide en  o pascales, y 1.[pic 3][pic 4]

Cuando se efectúa una fuerza totalmente perpendicular a la de una superficie, la presión es igual al cociente de la fuerza en el área en la que se ejerce.

Caída libre

Sin importar la masa de cualquier cuerpo, su caída va ser siempre respecto a la aceleración de la gravedad que es equivalente a 9.8m/s^2. Cuando hay resistencia por parte del aire en el cuerpo se acelera hasta obtener su rapidez terminal, y cuando esto sucede, aquella resistencia equilibra la fuerza de gravedad.

Tercera ley del movimiento de newton: acción y reacción.

Para toda fuerza de acción, encontramos una fuerza de reacción, en cualquier objeto. Ejemplo, el choque de un auto, y su reacción a este pues es contrario a la velocidad con la que va.

Todo es una interacción entre objetos, pues si se aplica fuerza a un objeto, este tiene una reacción, por lo que repele la fuerza que se le haya empleado, pero de una forma contraria, por eso se llevó a cabo la tercera ley.

Taller 4 cap.

1. El movimiento natura es aquel que no recibe fuerza alguna de un cuerpo u objeto externo, como en el caso del humo que coge hacia los cielos, caso contrario al movimiento natural, pues este si recibe fuerza alguna para obtener movimiento.
2. Porque en ese tiempo ir contra la religión se castigaba muy fuerte, de tal manera que si él decía algo referente al universo, simplemente podría ser colgado.
3. Depende del objeto con el que se realice dicha fricción, si se realiza una fricción en una base lisa, pues su velocidad es constante, a cambio si la base es carrasposa o parecida, esa velocidad tiende a disminuir.
4. Relativamente esta nunca se detendría si la base fuese totalmente lisa, pero además de eso la fricción con el aire, hace que esta pierda velocidad hasta detenerse.
5. Al inicio llegara a la misma altura puesto que la aceleración gravitatoria siempre será la misma.
6. teniendo en cuenta los ejemplos vistos en el libro:

1. Tenemos a un niño que está montado en un carril, este será impulsado por su cachorro, el niño no toma en cuenta que su estado es de reposo cuando el can realiza un desplazamiento el niño simplemente por su estado rebotara por la fricción que tiene con el carril y caerá volviendo a su estado de reposo.
2. Un auto que se encuentra en movimiento será detenido por un hombre este no se percata que su inercia será mínima para detener el automóvil, cuando el móvil choca con el este lo lleva sin cambiar su estado de movimiento. Todo cuerpo en movimiento permanecerá en movimiento.

1. Al tener una fricción, esta sencillamente hacer que se pierda rapidez con el transcurrir el tiempo, en este caso, el viento, y la superficie en la que andamos.
2. Ninguna “fuerza”, solo cuando sale del cañón, adquiere una velocidad, y esta se mantiene porque estamos hablando de un vacío en donde no hay fricción alguna que altere esa rapidez
3. Si tiene doble inercia, pues la roca de 2Kg por tener más masa, requiere el doble de fuerza que la piedra de 1Kg, y en cuanto al peso, si 1kg pesa 9.8N y la de 2Kg a 19.6N, entonces si tiene doble peso.
4. Pues en realidad no sabría la respuesta de esta pregunta, pero creería que no, puesto que cuando el plomo se enfría, su masa se mide en Kg y el litro de agua se mediría en litros.
5. Porque es la cantidad de materia de un cuerpo, mientras que el peso es la fuerza que ejerce la aceleración gravitatoria.
6. Diría yo que sería más impactante una colisión con el elefante que con el ratón, por su gran masa.
7. Pesan aproximadamente 19.6N
8. Si las fuerzas están hacia la misma dirección, la fuerza resultante sale de la suma de ambas fuerzas o más, si son a dirección contraria, la fuerza inicial se le resta la “final”.
9. La fuerza resultante es de 25N
10. La fuerza resultante es de 5N
11. La  tensión es menor cuando tenemos los dos brazos, pues sostendrían mi peso en los dos brazos, caso contrario a cuando solo cuelgo de uno, pues el peso total lo recibe solo un brazo.

19. La moneda caerá igualmente en nuestros pies puesto que va con la misma velocidad que la del bus y la de nuestro cuerpo, a no ser, que bruscamente el bus realice un freno en seco, o una aceleración muy brusca, pues caería en nuestros pies pero ya hay esta se desplazaría según el cambio del movimiento

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