La síntesis newtoniana

La síntesis newtoniana

Ya a finales del siglo XVII, Isaac Newton estableció su famosa ley de la gravitación universal que explica los movimientos de los planetas (debido a fuerzas atractivas gravitatorias) y justificó de modo teórico las leyes de Kepler. Se dice que Newton, al observar la caída de una manzana del árbol por su propio peso, pensó que la misma fuerza que obligaba a caer a la manzana era responsable del movimiento de la Luna alrededor de la Tierra y, por extensión, del movimiento de los planetas.

Todo quedó entonces perfectamente cerrado. Además, con su ley de gravitación universal, Newton predijo la trayectoria de los cometas (como el Halley).

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Conservacion del ímpetu

De acuerdo con el principio de conservación del ímpetu: la cantidad de ímpetu inicial se debe transferir íntegramente al sistema y perecer igual sin importar la cantidad de veces que se transferir o se distribuyo. Como una imagen, dice más que mil palabras, pues para eso es video presente.

Consiste de una serie de canicas colgantes, alineadas y muy juntas entre si, muchos hemos visto este juguete funcionando. Cuando tomamos una de estas canicas y la estrellamos con las demás alineadas, se observa que la única que se altera y se mueve es la canica del final de la línea, mientras que el resto de las canicas no se mueve. Cuando era un niño me gustaba mucho este experimento, porque cuando tomaba dos canicas y las tiraba a las demás, solamente las dos del final se movían y así consecutivamente.

Este sencillo experimento tiene interesante implicaciones cuando se estrellan los autos, pues en ellos se debe conservar el ímpetu, la diferencia radica que las canicas no se deforman y la energía se trasmite íntegramente a la siguiente canica. Pero, en el auto parte del ímpetu se dispersa en la deformación del metal.

Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas^.

La tercera ley es completamente original de Newton (pues las dos primeras ya habían sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo. Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad y dirección, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y opuestas en dirección.
Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), y en su formulación original no es válido para fuerzas electromagnéticas puesto que estas no se propagan por el espacio de modo instantáneo sino que lo hacen a velocidad finita "c".
Es importante observar que este principio de acción y reacción relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes, según sean sus masas. Por lo demás, cada una de esas fuerzas obedece por separado a la segunda ley.
Junto con las anteriores, permite enunciar los principios de conservación del momento lineal y del momento angular.

Tercera Ley de Newton. sesion 7

Equipo    La tercera ley de Newton indica que:
1    A cada acción corresponde una reaccion de igual o mayor magnitud
2    Cada acción va a tener una reacción qwue pude ser de mayor o igual magnitud
3    Con toda acción ocurre siempre  una reaccion  igual y contraria: osea que las acciones  mutuas de dos  cuerpos siempre  son iguales y dirigidas en  direcciones opuestas.
4    Con toda acción ocurre siempre una reaccion igual y contraria.
5    A cada acción le corresponde una reacción de igual o contraria magnitud.
6    Cundo un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este ejerce sobre el primero una fuerza igual  y de sentido opuesto

Conservación del ímpetu.
Actividad de laboratorio
Tercera Ley de Newton

Material:  contrapesos, dinamómetros,  carro deslizable.,balanza.flexometro, cronometro.

Procedimiento:
1.- Pesar cada contrapeso
2.- Medir su fuerza con el dinamómetro.
3.- Colocar la pesa sobre la mesa y  determinar  si las fuerzas se encuentran en equilibrio.
4.- Colocar el pie de un integrante del equipo, sobre el carro deslizable, medir la distancia y el tiempo de deslizamiento.
5.- Calcula la fuerza del impulso ejercido al carro deslizable.
Tabular y graficar los datos en Excel.
Equipo    Masa del contrapeso    Fuerza del contrapeso    Distancia recorrida del carro    Masa del alumno    Velocidad del carro    Aceleracion    Fuerza ejercida
F=m.a
1    147.8 g    1.4 N    5.87 m    59 kg    1.7 m/s    0.48 m/s2    28.32 N
2    201.0 g    1.4N    8.3m    51kg    2.71 m/s    1.13 m/s2    57.63N
3    293.3g    1.5n    9.4m    54kg    2.35m/s    0.58m/ s2    31.32N
4    294.6g    2.9N    10m    62kg    1.91m/s    .36m/s2    22.32N
5    147.5 g    1.5 N    15.83 m    68 kg    12.15 m/s    9.3 m/s2    632.4 N
6    290g.    .300 N    12.42m.    52 kg.    5.64 m/s    2.56 m/s2    133.12 N

Graficar equipo Vs. Fuerza del contrapeso

Equipo vs. Fuerza ejercida al carro deslizable
Escribir sus  conclusiones.

Diferencias entre el MRU y el MRUA.

¿Cual es la diferencia entre el MRU y el MRUA?

1	El MRU tiene un estado de reposo total y el MRUA tiene una aceleración constante y en aumento
2	La diferencia es que en el MRU mantiene su velocidad. Y en el MRUA es por que la velocidad va aumentando constantemente
3	MRU. ES UNA VELOCIDAD CONSTANTE SIN QUE PRESENTE ALGUNA ACELERACION Y LA MRUA SUFRE ACELARACION CONSTANTE EN AUMENTO.
4	MRU: velocidad constante , no presenta aceleración MRUA: Trayectoria en línea recta con aceleración constante.
5	El MRU mantiene una velocidad única y el MRUA tiene una velocidad que esta en constante cambio.
6	El MRU tiene una velocidad constante y el otro no

Calcular la aceleración de los tres balines, chico, mediano y grande.

La aceleración es un cambio de velocidad respecto al tiempo del cambio.

Material: Rampa con riel

Procedimiento:

-         Conectar la rampa al riel de alumnio,- Medir la distancia de recorrido del balin.- Desde el extremo superior

-         Calcular la aceleración cada  Balin

                                                                                                                                

                                                                  Distancia              tiempo                                                                       

               

Balin	V1	V2	V3	Promedio V	Aceleracion
Chico
Mediano
Grande

       

Conclusiones:

El Movimiento circular Uniforme:

Medir las revoluciones por minuto del tocadiscos.

Equipo	Vueltas	Tiempo min	Revoluciones por minuto rpm
1	10	0.21	12.6
2	20	0.33	60.60
3	30	0.66	45.45
4	40
5	50	1.26	39.6
6	60	1.51	39.73

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

Fuerza constante con dirección perpendicular al movimiento: MCU.

El movimiento circular uniforme hemos visto la velocidad del móvil no cambia de módulo pero cambia constantemente de dirección. El móvil tiene una aceleración que está dirigida hacia el centro de la trayectoria, denominada aceleración normal y cuyo módulo es:

La segunda ley de Newton afirma que la resultante de las fuerzas F que actúan sobre un cuerpo que describe un movimiento circular uniforme es igual al producto de la masa m por la aceleración normal a_n.

F=m a_n