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1a Ley de Newton

Una versión moderna de las leyes de Newton, serían la siguiente:

Primera ley. Todo cuerpo en reposo sigue en reposo a menos que sobre él actúe una fuerza externa. Un cuerpo en movimiento continua moviéndose con velocidad constante a menos que sobre él actúe una fuerza externa.

Segunda ley. La aceleración de un cuerpo tiene la misma dirección que la fuerza externa neta que actúa sobre él. Es proporcional a la fuerza externa neta según Fneta = ma, donde m es la masa del cuerpo. La fuerza neta que actúa sobre un cuerpo, también llamada fuerza resultante, es el vector suma de todas las fuerzas que sobre el actúan: Fneta =Σ F. Así pues,

Tercera ley. Las fuerzas siempre actúan por pares iguales y opuestos. Si el cuerpo A ejerce una fuerza FA.B sobre el cuerpo B, éste ejerce una fuerza igual, pero opuesta FB:A, sobre el cuerpo A. Así pues,

Empujemos un trozo de hielo sobre una mesa: desliza y luego se para. Si la mesa está húmeda, el hielo recorre un espacio mayor antes de pararse. Si se trata de un trozo de hielo seco (diÓxido de carbono congelado) sobre tin colchón de vapor de dióxido de carbono, el deslizamiento es mucho mayor y el cambio de velocidad es muy pequeño. Antes de Galileo se creía que una fuerza, tal como un empuje o un tirón, era siempre necesaria para mantener un cuerpo en movimiento con velocidad constante. Galileo, y posteriormente Newton, reconocieron que si los cuerpos se detenían en su movimiento en las experiencias diarias era debido al rozamiento (o fricción). Si este se reduce, el cambio de velocidad se reduce. Una capa de agua o un colchón de gas son especialmente efectivos para reducir el rozamiento, permitiendo que el objeto se deslice a gran distancia con un pequeño cambio en su velocidad. Si se eliminan todas las Enemas externas que actúan sabre un cuerpo —razonaba Galileo— su velocidad no cambiará, una propiedad de la materia que él describía como su inertia. Esta conclusión restablecida por Newton como su primera ley, se llama también ley de la Inercia.

Fuerza, Masa y segunda Ley de Newton

La primera y segunda ley de Newton nos permiten definir el concepto de fuerza. Una fuerza es una influencia externa sobre un cuerpo que causa su aceleración respecto a un  sistema de referencia inercial. (Se supone que no actúan otras fuerzas.) La dirección de la fuerza coincide con la dirección de la aceleración causada.


Se puede comparar fuerzas, por ejemplo, estirando gomas elásticas. Si estiramos la misma magnitud gomas elásticas idénticas, ejercerán fuerzas iguales.

Los objetos se resisten intrínsecamente a ser acelerados. Imaginemos que damos una patada a una pelota de fútbol o una bola de boliche. Ésta última se resiste mucho más a ser acelerada que la pelota de fútbol, lo cual se manifiesta inmediatamente en la diferente sensación que notan los dedos de nuestros pies al dar el golpe sobre ambos objetos. Esta propiedad intrínseca de un cuerpo es la masa. Es una medida de la inercia del cuerpo. La relación de dos masas se define cuantitativamente aplicando la misma fuerza y comparando sus aceleraciones. Si la fuerza F produce la aceleración a1, cuando se aplica a un cuerpo de masa m1, y la misma fuerza produce la aceleración a2 cuando se aplica a un objeto de masa m2, la relación entre las masas se define por

La fuerza necesaria para producir una aceleración de 1m/s2 sobre el cuerpo patrón es por definición 1 Newton(N). De igual forma la fuerza que produce sobre el mismo cuerpo una aceleración de 2m/s2 se define como 2N y así sucesivamente.


Ejemplo 1. Un paquete de Helado

(a) 1  Aplicar ΣF = ma a cada objeto. Únicamente hay una fuerza, por lo que necesitamos simplemente considerar el módulo de las variables vectoriales.

2. La relación de las masas está en razón inversa con relación de las aceleraciones producidas por la misma fuerza

3. queda despejar m2 en función de m1, que es 1kg

(b)  El módulo de la fuerza se obtiene multiplicando la masa por la aceleración de cualquiera de los cuerpos


Ejercicio 1.


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