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3ª 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 sentido opuesto.
La tercera ley de Newton es completamente original (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.8 Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo (empuje), este realiza una fuerza de igual intensidad, 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 de dirección, pero con sentido opuesto.
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 leyes, ésta permite enunciar los principios de conservación del momento lineal y del momento angular.
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| A toda acción hay una reacción. |
Fuentes:
2ª LEY DE FUERZA
La segunda ley del movimiento de Newton dice que:
El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.
Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, la fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.
En términos matemáticos esta ley se expresa mediante la relación:
Donde:
es el momento lineal
la fuerza total o fuerza resultante.
Suponiendo que la masa es constante y que la velocidad es muy inferior a la velocidad de la luz la ecuación anterior se puede reescribir de la siguiente manera:
Sabemos que es el momento lineal, que se puede escribir m•V donde m es la masa del cuerpo y V su velocidad.
es el momento lineal, que se puede escribir m•V donde m es la masa del cuerpo y V su velocidad.
Consideramos a la masa constante y podemos escribir 
aplicando estas modificaciones a la ecuación anterior:
aplicando estas modificaciones a la ecuación anterior:
La fuerza es el producto de la masa por la aceleración, que es la ecuación fundamental de la dinámica, donde la constante de proporcionalidad, distinta para cada cuerpo, es su masa de inercia. Veamos lo siguiente, si despejamos m de la ecuación anterior obtenemos que m es la relación que existe entre 
y 
. Es decir la relación que hay entre la fuerza aplicada al cuerpo y la aceleración obtenida. Cuando un cuerpo tiene una gran resistencia a cambiar su aceleración (una gran masa) se dice que tiene mucha inercia. Es por esta razón por la que la masa se define como una medida de la inercia del cuerpo.
y . Es decir la relación que hay entre la fuerza aplicada al cuerpo y la aceleración obtenida. Cuando un cuerpo tiene una gran resistencia a cambiar su aceleración (una gran masa) se dice que tiene mucha inercia. Es por esta razón por la que la masa se define como una medida de la inercia del cuerpo.
Por tanto, si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula no es cero, esta partícula tendrá una aceleración proporcional a la magnitud de la resultante y en dirección de ésta. La expresión anterior así establecida es válida tanto para la mecánica clásica como para la mecánica relativista, a pesar de que la definición de momento lineal es diferente en las dos teorías: mientras que la dinámica clásica afirma que la masa de un cuerpo es siempre la misma, con independencia de la velocidad con la que se mueve, la mecánica relativista establece que la masa de un cuerpo aumenta al crecer la velocidad con la que se mueve dicho cuerpo.
De la ecuación fundamental se deriva también la definición de la unidad de fuerza o newton (N). Si la masa y la aceleración valen 1, la fuerza también valdrá 1; así, pues, el newton es la fuerza que aplicada a una masa de un kilogramo le produce una aceleración de 1 m/s². Se entiende que la aceleración y la fuerza han de tener la misma dirección y sentido.
La importancia de esa ecuación estriba sobre todo en que resuelve el problema de la dinámica de determinar la clase de fuerza que se necesita para producir los diferentes tipos de movimiento: rectilíneo uniforme (m.r.u), circular uniforme (m.c.u) y uniformemente acelerado (m.r.u.a).
Si sobre el cuerpo actúan muchas fuerzas, habría que determinar primero el vector suma de todas esas fuerzas. Por último, si se tratase de un objeto que cayese hacia la tierra con una resistencia del aire igual a cero, la fuerza sería su peso, que provocaría una aceleración descendente igual a la de la gravedad.
Fuentes:
1ª LEY DE LA INERCIA
La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que:
Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.
Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre él. Newton toma en cuenta, así, el que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de concepciones anteriores que entendían que el movimiento o la detención de un cuerpo se debía exclusivamente a si se ejercía sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como esta a la fricción.
En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo uniforme implica que no existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma; un objeto en movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre él. En el caso de los cuerpos en reposo, se entiende que su velocidad es cero, por lo que si esta cambia es porque sobre ese cuerpo se ha ejercido una fuerza neta.
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, por ejemplo, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial. Lo anterior porque a pesar que la Tierra cuenta con una aceleración traslacional y rotacional estas son del orden de 0.01 m/s^2 y en consecuencia podemos considerar que un sistema de referencia de un observador dentro de la superficie terrestre es un sistema de referencia inercial.
Fuentes:
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| Movimiento Uniforme |
LEYES DE NEWTON
También conocidas como leyes del movimiento de Newton, son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la mecánica, en particular, aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo, en tanto que constituyen los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la física clásica en general. Aunque incluyen ciertas definiciones y en cierto sentido pueden verse como axiomas, Newton afirmó que estaban basadas en observaciones y experimentos cuantitativos; ciertamente no pueden derivarse a partir de otras relaciones más básicas. La demostración de su validez radica en sus predicciones... La validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada uno de los casos durante más de dos siglos.
En concreto, la relevancia de estas leyes radica en dos aspectos:
•Por un lado, constituyen, junto con la transformación de Galileo, la base de la mecánica clásica;
•Por otro, al combinar estas leyes con la Ley de la gravitación universal, se pueden deducir y explicar las Leyes de Kepler sobre el movimiento planetario.
Así, las Leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento de los astros, como los movimientos de los proyectiles artificiales creados por el ser humano, así como toda la mecánica de funcionamiento de las máquinas.
Fuentes:
ISAAC NEWTON
Sir Isaac Newton (25 de diciembre de 1642 JU – 20 de marzo de 1727 JU; 4 de enero de 1643 GR – 31 de marzo de 1727 GR) fue un físico, filósofo, teólogo,inventor, alquimista y matemático inglés, autor de los Philosophiae naturalis principia mathematica, más conocidos como los Principia, donde describió la ley de la gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre. Entre sus otros descubrimientos científicos destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la óptica (que se presentan principalmente en su obra Opticks) y el desarrollo del cálculo matemático.
Newton comparte con Leibniz el crédito por el desarrollo del cálculo integral y diferencial, que utilizó para formular sus leyes de la física. También contribuyó en otras áreas de la matemática, desarrollando el teorema del binomio y las fórmulas de Newton-Cotes.
Entre sus hallazgos científicos se encuentran el descubrimiento de que el espectro de color que se observa cuando la luz blanca pasa por un prisma es inherente a esa luz, en lugar de provenir del prisma (como había sido postulado por Roger Bacon en el siglo XIII); su argumentación sobre la posibilidad de que la luz estuviera compuesta por partículas; su desarrollo de una ley de convección térmica, que describe la tasa de enfriamiento de los objetos expuestos al aire; sus estudios sobre la velocidad del sonido en el aire; y su propuesta de una teoría sobre el origen de las estrellas. Fue también un pionero de la mecánica de fluidos, estableciendo una ley sobre la viscosidad.
Newton fue el primero en demostrar que las leyes naturales que gobiernan el movimiento en la Tierra y las que gobiernan el movimiento de los cuerpos celestes son las mismas. Es, a menudo, calificado como el científico más grande de todos los tiempos, y su obra como la culminación de la revolución científica. El matemático y físico matemático Joseph Louis Lagrange (1736–1813), dijo que "Newton fue el más grande genio que ha existido y también el más afortunado dado que sólo se puede encontrar una vez un sistema que rija el mundo."
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| Isaac Newton |
http://es.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton
https://www.google.com.co/search?q=isaac%20newton&psj=1&bav=on.2,or.r_cp.r_qf.&bvm=bv.45960087,d.eWU&biw=1309&bih=726&um=1&ie=UTF-8&hl=es&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi&ei=4vOGUbuPLoL49gSEkYD4Cw#imgrc=UQdCAkf3XjQLxM%3A%3B9i6ngPX1R2viMM%3Bhttp%253A%252F%252Fupload.wikimedia.org%252Fwikipedia%252Fcommons%252Fthumb%252F5%252F50%252FSir_Isaac_Newton_by_Sir_Godfrey_Kneller%252C_Bt.jpg%252F200px-Sir_Isaac_Newton_by_Sir_Godfrey_Kneller%252C_Bt.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fes.wikipedia.org%252Fwiki%252FIsaac_Newton%3B200%3B243
https://www.google.com.co/search?q=isaac%20newton&psj=1&bav=on.2,or.r_cp.r_qf.&bvm=bv.45960087,d.eWU&biw=1309&bih=726&um=1&ie=UTF-8&hl=es&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi&ei=4vOGUbuPLoL49gSEkYD4Cw#imgrc=UQdCAkf3XjQLxM%3A%3B9i6ngPX1R2viMM%3Bhttp%253A%252F%252Fupload.wikimedia.org%252Fwikipedia%252Fcommons%252Fthumb%252F5%252F50%252FSir_Isaac_Newton_by_Sir_Godfrey_Kneller%252C_Bt.jpg%252F200px-Sir_Isaac_Newton_by_Sir_Godfrey_Kneller%252C_Bt.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fes.wikipedia.org%252Fwiki%252FIsaac_Newton%3B200%3B243
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME VARIADO
Se denomina así a aquel movimiento rectilíneo que se caracteriza porque su aceleración permanece
constante, en su aceleración a permanece constante el tiempo (en módulo y dirección).
En este tipo de movimiento el valor de la velocidad aumenta o disminuye uniformemente al transcurrir el tiempo,esto quiere decir que los cambios de velocidad son proporcionales al tiempo transcurrido, o, lo que es equivalente, en tiempos iguales la velocidad del móvil aumenta o disminuye en una misma cantidad.
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| En este caso tenemos un móvil que se mueve horizontalmente describiendo un MRUV en donde en cada segundo el valor de su velocidad aumenta en 2 m/s. Debido a esto, el valor de la aceleración constante con que se mueve el móvil es 2 metros por segundo cuadrado |
FORMULA DE ACELERACION:
*a= Vf-Vi/t
(Siendo Vf=Velocidad final, Vi= Velocidad Inicial y t=tiempo)
*Vf= Vi+a•t
*d=Vi•t+ 1/2•a•t^2
*Vf^2= Vi^2+2•a•d
EJEMPLO:
Un automóvil viaja a la velocidad de 10 m/seg, y acelera durante 12 seg y aumenta la velocidad hasta 90 m/seg, que aceleración experimenta el móvil?
Datos:
*Vi=10 m/seg
Vf= 70 m/seg
t= 12 seg
a= ?
a= Vf-Vi/t
a= 70 m/seg-10 m/seg /12 seg
a=60 m/seg /12 seg
a= 5 m/s^2
Unos ejemplos para mayor entendimiento.
EJERCICIOS:
*Un tren va a una velocidad de 16 m/seg, frena y de detiene en 12 seg. Calcula se aceleración. (Vf= 0)
*Un automóvil se desplaza a 50 km/h debe parar en 1 seg después que el conductor frena. (Vf= 0)
*Un automóvil parte del reposo y cuando ha transcurrido 30 m tiene una velocidad de 6 m/seg, calcula se aceleración y el tiempo transcurrido?
Fuentes: http://www.didactika.com/fisica/cinematica/movimiento_rectilineo_uniformemente_variado.html
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (M.R.U)
Un movimiento es rectilíneo cuando el móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU.
*Movimiento que se realiza sobre una línea recta.
*Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.
*La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.
*Aceleración nula.
Nos muestran la manera de darse la distancia, velocidad y tiempo.
FORMULAS:
*V=d/t
Siendo d distancia y t tiempo, se da en unidades metros (m) sobre segundos (s) ò kilómetros (km) sombre horas (H).
*d=V•t
Se da en metros (m) ò en kilómetros (km)
*t=d/V
Se da en segundos (Seg) ò Horas (H)
EJEMPLOS:
Un auto se mueve con velocidad constante de 115 km/h si recorre 600 km cuanto tiempo duro el recorrido. Da las respuestas en Seg.
Datos:
V= 115 Km/h
a= 600 km
t= ?
t=d/V
t= 600 km/ 115 km/h= 5.21 h
5.21 h•60 min/1 h= 60 seg/ 1 min= 18.756 seg
Un vídeo con algunos ejemplos para mayor
entendimiento del tema.
EJERCICIOS:
*A que rapidez se desplaza un móvil que corre 774 m en 59 seg
*Que tiempo emplea un móvil que viaja a 80 km/h para recorrer una distancia de 640 km
Fuentes:
CONVERSIÓN DE UNIDADES DE VELOCIDAD
La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa la distancia recorrida por un objeto por unidad de tiempo. Se representa por V. Su unidad en el Sistema Internacional es el m/s.
Para realizar este tipo de conversiones utilizamos simultáneamente los factores de conversión de longitudes y tiempo.Metro por segundo (m/s), unidad de velocidad del SI (1 m/s = 3,6 km/h).
EJEMPLOS:
* 36 Km/h a m/s
36 km/h•100m/1 km•1h/3600 seg= 36000 m/ 3600= 10 m/s
↑
Se cancelan
*108 m/s a km/h
108 m/s• 1 km/ 1000m•3600s/1 hora= 388 800 km/ 1000 h= 3888.8 km/h
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| Puedes observar un ejemplo, donde vez las cancelaciones. |
EJERCICIOS:
*299 Km/h a m/s
*144 km/h a m/s
*8000 m/s a Km/h
*18 km/h a m/s
Fuentes:
https://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad#Unidades_de_velocidad
https://www.google.com.co/search?hl=es&site=imghp&tbm=isch&source=hp&biw=1309&bih=726&q=conversion+de+unidades+de+tiempo&oq=conversion+de+unidades+de+&gs_l=img.1.6.0l10.1419.9159.0.10949.26.14.0.12.12.0.255.1773.3j10j1.14.0...0.0...1ac.1.9.img.kmApN4GjudE#imgrc=MMrjoc_bWoJHMM%3A%3BpyQAE2hycVa_EM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.pps.k12.or.us%252Fdistrict%252Fdepts%252Fedmedia%252Fvideoteca%252Fprope%252Fhtmlb%252Fgra_141.gif%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.pps.k12.or.us%252Fdistrict%252Fdepts%252Fedmedia%252Fvideoteca%252Fprope%252Fhtmlb%252FSEC_38.HTM%3B487%3B102
CONVERSIÓN DE UNIDADES DE TIEMPO
- UNIDADES DE TIEMPO:
* Segundo (s)
* Minuto (min)
* Hora (h)
* Día
* Semana
* Mes
* Año
* Lustro
* Década
* Siglo
* Milenio
Las más usadas son: El segundo, minuto, dìa, año y hora.
1 año= 365 días
Día = 24 horas
Horas= 60 min
1 min= 60 seg
Aquí en contrataras, una manera más didáctica de los
explicado anteriormente y algunas tácticas para llegar
a la respuesta correcta.
EJEMPLOS:
*Expresa 1 año en Segundos:
1 año•365 días/1 año•24 horas/ 1 día•60 min/1 hora•60 seg/1 min= 31 536 000 seg
(Se cancelan los minutos, horas, días, y años, después se multiplica y luego se divide)
*34.8 h a Seg
3.34 h•60 min/ 1 h• 60 seg/ 1 min= 125 280 seg
*3 min a seg
3 min•60 seg/ 1 min= 180 seg
EJERCICIOS:
•16 años a segundos
•8 minutos a segundos
•4 años a Días
Fuentes:
CONVERSIÓN DE UNIDADES DE LONGITUD
Es la transformación de una cantidad, expresada en una cierta unidad de medida, en otra equivalente, que puede ser del mismo sistema de unidades o no. Este proceso suele realizarse con el uso de los factores de conversión y las tablas de conversión en la física.
Frecuentemente basta multiplicar por una fracción (factor de conversión) y el resultado es otra medida equivalente, en la que han cambiado las unidades. Cuando el cambio de unidades implica la transformación de varias unidades se pueden utilizar varios factores de conversión uno tras otro, de forma que el resultado final será la medida equivalente en las unidades que buscamos.
Se considera como medida universal el Metro, expresado con la letra m.
Km Hm Dm m dm Cm mm
x10 → ←÷ 10
Km: Kilometros
Hm: Hectometros
Dm: Decametros
M: Metros
dm: decimetros
Cm: Centimetros
mm: Milimetros
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| Es una manera practica de ver y entender mejor la manera de convertir una unidad de medida a otra |
EJEMPLOS:
- 48.90 Km•1000 m/1km= 48900m
- 36.87 Hm•100m/1Hm= 3687 m
- 846.1 cm•1m/100cm= 8.461 m
- 538.34 cm•1m/100cm= 5.3834 m
NOTACIÓN CIENTÍFICA
Es una manera rápida de representar un número utilizando potencias de base diez. Esta notación se utiliza para poder expresar muy fácilmente números muy grandes o muy pequeños.
Los números se escriben como un producto:
Se expresa como un numero comprendido entre 1 y 10 multiplicado por una potencia entera de 10.
Varios ejemplos para un mayor entendimiento
EJEMPLOS:
- 86700000= 8.67•10^7
- 0.000034= 3.4•10^-5
- 35000000= 3.5•10^7
- 0.0021= 2.1•10^-3
- 12.8= 1.28•10^1
- 50800= 5.08•´10^4
http://www.youtube.com/watch?v=JJIx8tPMce4
INTERROGANTES
¿ Cuál es el estudio del que se encarga la física?
R/ Estudia la naturaleza de las realidades básicas como el movimientos, las fuerzas, energía calor, sonido, luz y el interior de los átomos.
¿Desde cuando se viene hablando de física?
R/ Desde el año 350 A.c cuando se creía que la tierra era plana.
¿ Cuál es la orientación de la Física?
R/El área se orienta al desarrollo de competencias de una cultura científica, para comprender nuestro mundo físico, viviente y lograr actuar en él tomando en cuenta su proceso cognitivo.
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| Una combinación de varios elementos y personas incluidas en este gran mundo |
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