La fuerza y las leyes de Newton sobre el movimiento

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Una  fuerza es la acción que modifica el estado de reposos o movimiento de los cuerpos, asi que cuando un balon con el cual juegas al futbol cambia  su estado de movimiento, es por la acción de una fuerza que le has imprimido, de igual manera cuando el portero detiene el balón aplica una fuerza. Como ves este tema grandes aplicaciones en el campo de la física. La fuerza es una magnitud de carácter vectorial, ya que tiene valor numérico, dirección y sentido. la suma de la fuerzas cumple las leyes de los vectores. Así que veamos un poco más acerca de este concepto.

Fuerza es toda causa agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

En el Sistema Internacional de Unidades, la fuerza se mide en newtons (N).

Una fuerza es “algo” que cuando actúa sobre un cuerpo, de cierta masa, le provoca un efecto.
El efecto puede ser: (1)

- modificación del estado de movimiento en que se encuentra
- modificación de su aspecto físico

También pueden ocurrir los dos efectos en forma simultánea.

image

Ejemplos:

Cuando un jugador chutea una pelota, la pelota se pone en movimiento.
Cuando se lanza una piedra contra un vidrio, el vidrio puede romperse.
Cuando una persona chutea una lata de bebida, la lata puede adquirir movimiento y también puede deformarse.

jugando la lata
Una fuerza solo la puede aplicar un cuerpo sobre otro cuerpo. Es imposible encontrar una fuerza que actúe sobre un cuerpo si no proviene de otro cuerpo.

Las fuerzas se pueden clasificar de acuerdo a algunos criterios: Según su punto de aplicación:

a) Fuerzas de contacto: en este caso el cuerpo que aplica la fuerza y el que la recibe entran en contacto físico. Un golpe, sujetar algo, tirar algo, etc.

jugador con balon

b) Fuerzas a distancia: el cuerpo que ejerce la fuerza y quien la recibe no entran en contacto físicamente. La fuerza que un imán ejerce sobre otro imán o sobre un clavo, o la fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos que están sobre su superficie, incluso en el aire.

polos-iguales-se-atraen

Según el tiempo que dura la aplicación de la fuerza:
a) Fuerzas impulsivas: son, generalmente, de muy corta duración, por ejemplo: un golpe.

bolos

b) Fuerzas de larga duración: son las que actúan durante un tiempo comparable o mayor que los tiempos característicos del problema de que se trate. Por ejemplo, el peso de una persona es una fuerza que la Tierra ejerce sobre la persona, y durará mientras la persona exista (salvo que se le ocurra hacer un viaje interplanetario). La fuerza que ejerce un cable que sostiene una lámpara, durará todo el tiempo que la lámpara esté colgando de ese cable. La fuerza que ejerce el cable sobre el teleférico durará mientras ahí esté.

atado al planeta

Hay otras clasificaciones que se podrían hacer, pero por simplicidad quedémonos conlas anteriores por ahora.
Una fuerza es una cantidad vectorial. ¿Qué significa esto?
Significa que tiene tres componentes:
- un valor, que viene dado por un número y una unidad de medida (25 Newton, por
ejemplo).
- una dirección, que vendría a ser la línea de acción de la fuerza (dirección vertical, por
ejemplo).
- un sentido, que vendría a ser la orientación, el hacia dónde se dirige la fuerza (hacia
arriba, por ejemplo).
Sin dudas que cuando aplicamos una fuerza sobre una pelota es diferente el efecto si la aplicamos en forma vertical que si la aplicamos en forma horizontal. También sería diferente si la aplicamos hacia la izquierda que si la aplicamos hacia la derecha. En fin, las tres componentes deben estar incluidas en la información de una fuerza.
Aunque a veces, según el sistema de referencia con que se trabaje, se puede juntar la dirección y el sentido en una sola información. Por ejemplo, una fuerza de 25 Newton aplicada a 45º. Esto significa que está “apuntando” a 45º sobre la horizontal hacia la derecha. Si fuera a 45º sobre la horizontal hacia la izquierda, entonces el ángulo sería de
135º, y se diría: una fuerza de 25 Newton aplicada a 135º.
Las unidades más frecuentes de fuerza son el Newton y la dina. Una dina es 0,00001 veces un Newton.
Las fuerzas se pueden sumar y restar. No tiene sentido físico el multiplicarlas o dividirlas.
Si sumas dos fuerzas que vayan en la misma dirección y mismo sentido, entonces la suma es la suma aritmética de ellas. Si sus valores son 40 Newton y 30 Newton, el resultado sería 70 Newton en la dirección y sentido común que tienen.

Qué es un Newton (2)

En física, un newton o neutonio o neutón (símbolo: N) es la unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades, nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su trabajo y su extraordinaria aportación a la Física, especialmente a la mecánica clásica.

El newton se define como la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 a un objeto de 1 kg de masa. Es una unidad derivada del SI que se compone de las unidades básicas:

image

Una masa de un kilogramo tiene un peso de unos 9,81 N. Un newton es, aproximadamente, el peso de una manzana pequeña, hecho curioso si se tiene en cuenta la historia del descubrimiento de la gravedad de Newton.
*En física, un newton (N) es la unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades, nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su trabajo en la mecánica clásica.
*Se define como la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 a un objeto cuya masa es de 1 kg. Es una unidad derivada del SI, que se compone de las unidades básicas kg · m / s2.

Es decir, es la fuerza necesaria para mover UN KG de masa con una aceleracion de un metro por segundo al cuadrado.
Por tanto 1 N es a un Kg

Las leyes de Newton

Isaac newton (1642-1727), es considerado por los historiadores como un verdadero revolucionario en lo que se refriere a las ciencias y en particular alas ciencias naturales. Tal es así que se habla de la revolución Newtoniana, por un lado, como así de la Síntesis Newtoniana por el otro, ya que sus concepciones científicas eran válidas tanto para los cuerpos celestes como para los habituales objetos y seres que poblamos la tierra, buscando así una visión global del Universo. (3)

Con una serie de leyes muy sencillas pudo sintetizar y explicar entre otras cosas los fundamentos de la dinámica clásica, estas leyes son:

El principio de inercia (4)

Si pensamos en todo lo que hacemos diariamente, no es difícil entender que para mover un cuerpo debemos aplicar una fuerza, y para detenerlo, también. La inercia es la resistencia de un cuerpo en reposo al movimiento, o de un cuerpo en movimiento a la aceleración, al retardo en su desplazamiento o a un cambio de dirección del mismo. Para vencer la inercia debe aplicarse una fuerza.

Un ejemplo de inercia es cuando vamos en el auto y frenamos bruscamente; entonces nuestro cuerpo tiende a irse hacia adelante. Por el contrario, cuando el vehículo parte nos vamos hacia atrás. Esto demuestra que todos los cuerpos que están en movimiento tienden a seguir en movimiento; los cuerpos que están en reposo, tienden a seguir en reposo. Esta es la primera Ley de Newton, que se enuncia así: “Todo cuerpo permanece en reposo o se desplaza con movimiento rectilíneo uniforme, siempre que no actúe sobre él una fuerza exterior que cambie su estado”.

segunda Ley de Newton, que formalmente se enuncia así: “Cualquier variación del movimiento es proporcional a la fuerza que la produce y tiene lugar en la dirección en que dicha fuerza actúa, siendo el aumento o la disminución de la velocidad proporcional a la misma”.

Por ejemplo, si tenemos dos automóviles iguales, y uno es tirado por un hombre y el otro por un caballo (dos fuerzas distintas), el segundo va a adquirir mayor aceleración, comprobando que la aceleración es directamente proporcional a la fuerza: a mayor fuerza, mayor aceleración.

Por el contrario, si tenemos dos caballos iguales (igual fuerza), el primero tira de un auto más pequeño que el segundo (distintas masas), el primero adquirirá mayor aceleración, concluyendo que la aceleración es inversamente proporcional a la masa: a menor masa, mayor aceleración.

Ejemplo 1

Se patea una pelota con una fuerza de 1,2 N y adquiere una aceleración de 3 m/s2, ¿cuál es la masa de la pelota?

Datos:

F = 1,2 N

a = 3 m/s2

m = ?

La tercera Ley del Movimiento de Newton es el principio de acción y reacción. Este postula que a cada acción corresponde una reacción igual y contraria. Es decir, si un cuerpo A ejerce una acción sobre un cuerpo B, el cuerpo B reacciona y ejerce una fuerza igual y contraria sobre el cuerpo A.

Los cohetes funcionan en base al mismo principio, ya que se aceleran al ejercer una gran fuerza sobre los gases que expulsan. Estos gases ejercen una fuerza igual y opuesta sobre el cohete, lo que finalmente lo hace avanzar.

Cada material, sin importar cuán duro sea, es elástico. Esto hace que al ejercer una fuerza sobre él, este también lo haga. Por ejemplo, si empujamos una mesa estamos ejerciendo una fuerza sobre ella; si miramos nuestras manos, podremos ver qué están deformadas por la fuerza y sentimos dolor. Eso quiere decir que la mesa también ejerció una fuerza sobre nuestras manos.

newton18

webgrafia

1 http://www.hverdugo.cl/conceptos_pdf/fuerza.pdf
2 http://es.wikipedia.org/wiki/Newton_%28unidad%29

3 http://www.monlau.es/btecnologico/fisica/dinamica/newton.htm

4 http://www.proyectosalonhogar.com/Fisica/Leyes_Newton.htm

video

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  1. Observe que hay onda de todo tipo hay ondas sonoras osea de musica tambien hay ondas producidas por la naturaleza por ejemplo en los maremotos en los sumanis o en una simple ola a la que le dicen onda . todas esas ondas poseen velocidad , fuerza y cada una debe de tener un tiempo.
    hay ondas transversales y longuitudinales .
    mire tambien que hay un barco en altamar y su movimiento es de vaiven

  2. profe como es que la masa del cuerpo hizo que empujara la puerta osea por que la fuerza o la masa de los pies y la de los edificios hizo que abriera la puerta

  3. pues yo entendí que hay algunos experimentos q son posibles como las hondas i pues que a finales del siglo XVIII fue el medir la velocidad del sonido que se lanza muy rápidamente que hace 300 años Isaac niuton fue unas de las personas q intento medir la velocidad del sonido y que en el lugar en el que trabajaba y vivía habían pasillos muy largos donde trato medir la velocidad del eco y como instrumento utilizo en péndulo simple y que el sonido es una honda que se propaga a una velocidad definida
    Agua, luz, sonido i hasta la presión se propagan por hondas
    i pues q en 1952 probaron la primera bomba de hidrogeno en iubitop donde lanzo una honda muy fría en la guerra
    y pues en lo que se puede observar en el video es que cuando uno mueve una bola se empieza a mover la otra atreves de las hondas y hay clases de hondas como en unas que se encuentran en el agua en el aire incluso en un sólido se le llaman hondas mecánicas

    Pues profe eso fue lo q entendí del video
    i pues para decirle q vi lo del universo y me llama mucho la atención ese tema esta bacano bien profe hay le dejo la tarea

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