La primera ley de Newton, conocida
también como Ley de inercía, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún
otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad
constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).
Como sabemos, el movimiento es relativo,
es decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento. Así,
para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el
pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén
de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se
necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir
el movimiento. La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de
sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales,
que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo
sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.
En realidad, es imposible encontrar un
sistema de referencia inercial, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas
actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de
referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar como si
estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, suponer a un observador
fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial.
Simulador
http://ceres.tucansys.com/sco011/Index.htm?e=27&q=1&d=1
Importancia
Importancia
La importancia de este
simulador es que nos permite saber las fuerzas que actúan en un objeto en este
caso es una (bola de boliche) y también podemos ver su dirección.
La Primera ley de Newton nos dice que para
que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que
provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas.
Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar
el concepto de fuerza. Nos dice que 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 relación de la siguiente manera:
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleración son
magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y
un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como:
F = m a
La unidad de fuerza en el Sistema
Internacional es el Newton y se representa por N.
Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un
kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1
m/s2, o sea,
1 N = 1 Kg · 1 m/s2
La expresión de la Segunda ley de Newton
que hemos dado es válida para cuerpos cuya masa sea constante. Si la masa
varia, como por ejemplo un cohete que va quemando combustible, no es válida la
relación F = m · a. Vamos a generalizar la Segunda
ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda variar la
masa.
Para ello primero vamos a definir una
magnitud física nueva. Esta magnitud física es la cantidad de
movimiento que se representa por la letra p y que se
define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad,
es decir:
p = m · v
La cantidad de movimiento también se
conoce como momento lineal. Es una magnitud vectorial y, en el Sistema
Internacional se mide en Kg·m/s .
En términos de esta nueva magnitud
física, la Segunda ley de Newton se expresa de la siguiente manera:
La Fuerza que actúa sobre un cuerpo es
igual a la variación temporal de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo, es
decir,
F = dp/dt
De esta forma incluimos también el caso
de cuerpos cuya masa no sea constante. Para el caso de que la masa sea
constante, recordando la definición de cantidad de movimiento y que como se
deriva un producto tenemos:
F = d(m·v)/dt = m·dv/dt
+ dm/dt ·v
Como la masa es constante
dm/dt = 0
Y recordando la definición de
aceleración, nos queda
F = m a
Tal y como habíamos visto anteriormente.
Otra consecuencia de expresar la Segunda ley de Newton usando la cantidad
de movimiento es lo que se conoce como Principio de conservación de la
cantidad de movimiento. Si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo es
cero, la Segunda ley de Newton nos dice que:
0 = dp/dt
Es decir, que la derivada de la cantidad
de movimiento con respecto al tiempo es cero. Esto significa que la cantidad de
movimiento debe ser constante en el tiempo (la derivada de una constante es
cero). Esto es el Principio de conservación de la cantidad de
movimiento: si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo es nula,
la cantidad de movimiento del cuerpo permanece constante en el tiempo.
Simuladores
La importancia
de esté simulador es que nos permite ver su peso su velocidad su altura con la
que sube el objeto en este caso son (ladrillos) y la fuerza que esta actúa al
subir la polea.
Tal como comentamos en al principio de
la Segunda ley de Newton las fuerzas son el
resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La tercera ley, también
conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si
un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra
acción igual y de sentido contrario.
Esto es algo que podemos comprobar a
diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia
arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que
nos hace saltar hacia arriba.
Cuando estamos en una piscina y
empujamos a alguien, nosotros también nos movemos en sentido contrario. Esto se
debe a la reacción que la otra persona hace sobre nosotros, aunque no
haga el intento de empujarnos a nosotros.
Hay que destacar que, aunque los pares
de acción y reacción tengan el mismo valor y sentidos contrarios, no se
anulan entre sí, puesto que actúan sobre cuerpos distintos.
Simuladores
Importancia
Este simulador es muy importante ya que nos permite
practicar y saber todas y cada una de las fuerzas que actúan sobre el objeto y
las fuerzas aplicadas sobre el plano, su fricción estática y dinámica.
