Leyes de Newton: Fundamentos de la Física - Prof. Perez, Schemes and Mind Maps of Labour Law

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Leyes de Newton

Curso de Física I

MSc Walter Jerezano

Semana 2

Contenido

• Concepto de fuerza
• Ejemplos de fuerzas
• Primera ley de Newton
• Inercia y masa
• Marco de referencia inercial
• Segunda ley de Newton
• Tercera ley de Newton
• Equilibrio
• Técnicas de resolución de problemas
• Fuerzas de fricción

Ejemplos de fuerzas

Fuerzas de contacto Fuerzas de campo m M q Q Hierro N S

Todo cuerpo continúa en su estado de reposo o de movimiento uniforme en línea recta, a menos que se le obligue a cambiar dicho estado por fuerzas que ejerzan su acción sobre él. Un objeto en reposo permanecerá en reposo a menos que una fuerza resultante distinta de cero actúe sobre él. Un objeto en movimiento continuará su movimiento a lo largo de una trayectoria rectilínea a velocidad constante a menos que una fuerza resultante diferente de cero actúe sobre él.

Primera ley de Newton

(ley de inercia)

En un marco de referencia inercial, un cuerpo que no esté sujeto a una fuerza neta permanecerá en reposo o se moverá a velocidad constante. En un marco de referencia inercial se cumple la primera ley de Newton.

Marco de referencia inercial

La fuerza neta,  F , que actúa sobre una partícula de masa m produce una aceleración a =  F / m en dirección de la fuerza neta. F neta  m para a constante F neta  a para m constante m 0

F

0 m 0

2 F

0 m 0

3 F

0 m 0 m 0 m 0 m 0

F

0 m 0

2 F

0 m 0

3 F

0 a = a 0 a = a 0 a = a 0 a = a 0 a =2 a 0 a =3 a 0 La aceleración de un cuerpo es la misma en todos los marcos de referencia inerciales.

Segunda ley de Newton

Si dos cuerpos interactúan, la fuerza ejercida sobre el cuerpo 1 por el cuerpo 2 es igual y opuesta a la fuerza ejercida sobre el cuerpo 2 por el cuerpo 1: F 12 = - F 21 2 1

F

12

F

21

F

12

= - F

21 F 12

F

21

Tercera ley de Newton

Cuando las fuerzas que actúan sobre un cuerpo suman cero, se dice que está en equilibrio traslacional. Si el cuerpo está en reposo, está en equilibrio estático , mientras que si se mueve con velocidad constante, está en equilibrio dinámico.

Equilibrio

n n’ w w’ n = - n’ y w = - w’

Suma de fuerzas

Las fuerzas se representan como vectores, por lo tanto, deben sumarse como tales. F 1 F 2 F 3 = F 1 + F 2

Semáforo en reposo

53 ° 37 ° T 1 T 2 T 3 w T 3 Diagrama de cuerpo libre del semáforo Diagrama del nudo que une los cables T 1 T 2 T 3 53 ° 37 ° x y

Máquina de Atwood

m 1 m 2 m 1 m 2 T T m 1 g m 2 g a a

Dos objetos conectados

q m 1 m 2 m 1 T m 1 g a q w = m 2 g m 2 g cosq m 2 g senq a n y x T

Fuerza de fricción

La fuerza de fricción es el resultado de la interación de un cuerpo con sus alrededores. Si se aplica una fuerza F a un objeto sobre una superficie, la superficie ejerce una fuerza de fricción f , la cual se opone a la fuerza F. Si el cuerpo permanece en reposo, se tendrá F = f. A esta fuerza se le llama fuerza de fricción estática , f e

. Cuando la fuerza F es lo suficientemente grande, el cuerpo comenzará a moverse, en este caso la fuerza de fricción será f e,max

F f e w n

Fricción cinética

La fuerza de fricción cinética f c se presenta cuando el cuerpo esta en movimiento. En general la fuerza de fricción cinética es menor que la fuerza de fricción estática máxima f e,max

F f c w n Movimiento |f | f e,max = me n f c = mc n f e = F Región estática Región cinética F