sábado, 1 de diciembre de 2007

Teoría de las Leyes de Newton

Las Leyes de Newton son tres, relacionadas al movimiento de los cuerpos. Las mismas constituyen la base de la mecánica clásica.

1ª Ley de Newton:

Un cuerpo permanecerá en estado de reposo o de movimiento uniforme, a menos que una fuerza externa actúe sobre él.

La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente en reposo o moviéndose en línea recta con velocidad constante (MRU).
En términos más sencillos, cuando una fuerza aplicada sobre un cuerpo es cero F=0, su aceleración es cero, a = 0.

Recordemos que:
Fuerza: es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o de producir una deformación.
Aceleración: se define como la relación entre la variación o cambio de velocidad de un móvil y el tiempo transcurrido en dicho cambio: a = v-vo / t
Donde "a" es la aceleración, "v" la velocidad final, "vo" la velocidad inicial y "t" el tiempo.

2ª Ley de Newton:

Siempre que una fuerza actúe sobre un cuerpo produce una aceleración en la dirección de la fuerza que es directamente proporcional a la fuerza pero inversamente proporcional a la masa.
Aquí les propongo que, conociendo el principio de inercia visiten:
http://www.slideshare.net/GladysNoemiOtero
Y allí vean las ilustraciones que les preparé, a las que llamé "Fisica Conceptual - segunda ley de Newton".

Entonces, la Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza 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

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 mayoría de nosotros sabemos que todos los objetos son atraídos hacia la Tierra. La fuerza ejercida por la Tierra sobre un objeto se denomina el peso. Esta fuerza dirigida hacia el centro de la tierra es la aceleración de la gravedad (g).

Recordemos que:
El peso y la masa de los cuerpos son conceptos diferentes aunque estrechamente relacionados.
La masa es una propiedad de la materia, es constante para cada cuerpo y es la medida de cuánta materia hay en un objeto.
El peso es la fuerza con que un cuerpo es atraído por la gravedad de la Tierra, y es igual a :
9,8 m/s2, o sea que es una medida de qué tanta fuerza ejerce la gravedad sobre ese objeto.

Su propia masa es la misma no importa si está en la tierra, en la luna, o flotando en el espacio -porque la cantidad de materia de que está hecho no cambia-. Pero su peso depende de cuánta fuerza gravitatoria esté actuando sobre usted en ese momento; usted pesaría menos en la luna que en la tierra, y en el espacio interestelar, usted pesaría prácticamente nada.
De manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

a = F/m = peso/m = g por lo tanto a = g

Aquí tienen 2 ejercicios como ejemplo:
a) Calcular la aceleración que produce una fuerza de 5 N a un cuerpo cuya masa es de 1000g
Expresar el resultado en m/s².
b) Calcular la masa de un cuerpo si al recibir una fuerza de 200N le produce una
aceleración de 300 cm/s². Exprese el resultado en Kg.


3ª Ley de Newton:

A toda acción corresponde una reacción en igual magnitud y dirección pero de sentido opuesto.
Tal como comentamos al principio de la Segunda ley de Newton las fuerzas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
Aquí les propongo que vuelvan a visitar:
Y allí vean las ilustraciones de "Fisica Conceptual - tercera ley de Newton"

Esta 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.
La fuerza que el cuerpo A ejerce sobre el cuerpo B se conoce como fuerza de acción, en tanto que la fuerza que el cuerpo B ejerce sobre el cuerpo A recibe el nombre de fuerza de reacción. En realidad, cualquier fuerza puede marcarse como de acción y de reacción. La fuerza de acción es igual en magnitud a la de reacción y opuesta en dirección.

Pensemos un poco en lo que hacemos en la vida cotidiana y podemos comprobar, que cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.
O cuando estamos caminando por la calle, nosotros nos movemos en sentido contrario al suelo, debajo de nuestros pies. Esto se debe a la reacción que el suelo hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de movernos a nosotros.
Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo valor y sentidos contrarios, no se anulan entre si, puesto que actúan sobre cuerpos distintos.

Observación: Yo se que es algo complicado esto de estudiar las Leyes de Newton, también les cuento que yo estoy estudiando Web 2.0 y no es tan fácil para mí. De todas maneras intentando aplicar estas nuevas herramientas en la educación (particularmente para ayudarlos a rendir en diciembre) les hice esas historietas que los ayudaran a comprender Física un poco más.
Espero que las disfruten y después puedan comentarme que le pareció estudiar de esta forma, opinando en este blog –que es una de las últimas herramientas de moda para comunicarnos-.