Primera y Tercera Ley de Newton

EBER GARCIA
IRVIN MARTINEZ
Primera y Tercera Ley
BENYAMIN ARIAS
Prologo
A lo largo de la historia, muchos hombres han logrado hacer grandes avances y
aportaciones al mundo moderno de hoy. Así han hecho la vida del ser humano más ágil y
que pueda interactuar con el mundo de una manera más rápida. Y no podemos pasar
por alto los descubrimientos que han hecho científicos brillantes e ingeniosos, que por su
talento y dedicación a la investigación han logrado grandes avances en la explicación de
los fenómenos naturales.
Una de esas grandes personas fue Isaac Newton (1642-1727), matemático y físico
británico, considerado uno de los más grandes científicos de la historia, que hizo
importantes aportaciones en muchos campos de la ciencia. Sus descubrimientos y
teorías sirvieron de base a la mayor parte de los avances científicos desarrollados desde
su época. Newton fue, junto al matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz, uno de los
inventores de la rama de las matemáticas denominada cálculo. También resolvió
cuestiones relativas a la luz y la óptica, formuló las leyes del movimiento y dedujo a partir
de ellas la ley de la gravitación universal.
A lo largo de este proyecto, les hablaremos con más detalle acerca de la vida, la historia
y los grandes avances de este brillante matemático y físico.
Además, después de analizar un poco acerca de su vida y sus descubrimientos, nos
enfocaremos en dos de sus más grandes leyes:


Primera Ley de Newton: Ley de la Inercia
Tercera Ley de Newton: Ley de Acción y Reacción.
A partir de estas dos leyes, propondremos ejercicios, los cuales resolveremos con detalle
y formularemos algunas preguntas con sus respectivas respuestas a fin de que la
información quede mucho más clara en la mente de nuestros lectores.
Y para un momento de entretenimiento, incluimos la sección Jugando y Aprendiendo
con Newton, la cual nos mostrara un enfoque divertido de la información, incluyendo
sopa de letras, memórame, dibujo de diferencias, un sudoku y por ultimo un laberinto.
Esperamos que al analizar cada una de las secciones de este proyecto, puedan
encontrar información clara y concisa la cual, expondrá en sus mentes una idea general
de la vida y la trayectoria triunfante de un físico-matemático que cambio la forma de ver
el mundo: Isaac Newton.
Índice
BIOGRAFIA DE ISAAC NEWTON
APORTACIONES Y
DESCUBRIMIENTOS DE ISAAC
NEWTON
PRIMERA LEY DE NEWTON
APLICACIÓN DE LA PRIMERA LEY
DE NEWTON
TERCERA LEY DE NEWTON
APLICACIÓN DE LA TERCERA LEY
DE NEWTON
BENEFICIOS DE LAS LEYES DE
NEWTON EN LA ACTUALIDAD
PREGUNTAS FRECUENTES SOBRE
LAS LEYES DE NEWTON
EJERCICIOS DE LAS LEYES DE
NEWTON
CONCLUSION
JUGANDO Y APRENDIENDO CON
NEWTON
BLIBIOGRAFIA
LINEA DEL TIEMPO
©2012
4 A-Contabilidad. Colegio de Estudios
Científicos y Tecnológicos de Baja
California. Rosarito Bicentenario.
Esta obra se imprimió en mayo de 2012.
Prohibida su venta.
Biografía
de Isaac Newton
Isaac Newton (1642-1727) nació el 25 de diciembre de 1642 (según el calendario
juliano vigente entonces; el 4 de enero de 1643, según el calendario gregoriano
vigente en la actualidad), en Woolsthorpe, Lincolnshire. Cuando tenía tres años, su
madre viuda se volvió a casar y lo dejó al cuidado de su abuela. Al enviudar por
segunda vez, decidió enviarlo a una escuela primaria en Grantham. En el verano
de 1661 ingresó en el Trinity College de la Universidad de Cambridge y en 1665
recibió su título de bachiller.
Después de una interrupción de casi dos
años provocada por una epidemia de peste,
Newton volvió al Trinity College, donde le
nombraron becario en 1667. Recibió el título
de profesor en 1668. Durante esa época se
dedicó al estudio e investigación de los
últimos avances en matemáticas y a la
filosofía natural, que consideraba la
naturaleza como un organismo de mecánica
compleja. Casi inmediatamente realizó
descubrimientos fundamentales que le fueron
de gran utilidad en su carrera científica.
En agosto de 1684 la soledad de Newton se
vio interrumpida por la visita de Edmund
Halley, un astrónomo y matemático con el
que discutió el problema del movimiento
orbital. Newton había estudiado la ciencia de
la mecánica como estudiante universitario y
en esa época ya tenía ciertas nociones básicas sobre la gravitación universal.
Como resultado de la visita de Halley, volvió a interesarse por estos temas.
Durante los dos años y medio siguientes, Newton estableció la ciencia moderna de
la dinámica formulando las tres leyes del movimiento. Aplicó estas leyes a las leyes
de Kepler sobre movimiento orbital —formuladas por el astrónomo alemán
Johannes Kepler— y dedujo la ley de la gravitación universal. Probablemente,
Newton es conocido sobre todo por su descubrimiento de la gravitación universal,
que muestra cómo a todos los cuerpos en el espacio y en la Tierra les afecta la
fuerza llamada gravedad. Publicó su teoría en Principios matemáticos de la filosofía
natural (1687), obra que marcó un punto de inflexión en la historia de la ciencia, y
con la que perdió el temor a publicar sus teorías.
La aparición de Principios también implicó a Newton en un desagradable episodio
con el filósofo y físico Robert Hooke. En 1687 Hooke afirmó que Newton le había
robado la idea central del libro: que los cuerpos se atraen recíprocamente con una
fuerza que varía inversamente al cuadrado de la distancia entre ellos. Sin embargo,
la mayor parte de los historiadores no aceptan los cargos de plagio de Hooke.
En el mismo año de 1687, Newton apoyó la resistencia de Cambridge contra los
intentos del rey Jacobo II de Inglaterra por convertir la universidad en una
institución católica. Después de la Revolución Gloriosa de 1688, que expulsó a
Jacobo II de Inglaterra, la universidad eligió a Newton como uno de sus
representantes en una convocatoria especial del Parlamento británico. Los cuatro
años siguientes fueron de gran actividad para Newton, que animado por el éxito de
Principios, trató de compendiar todos sus primeros logros en una obra escrita. En el
verano de 1693 Newton mostró síntomas de una severa enfermedad emocional.
Aunque recuperó la salud, su periodo creativo había llegado a su fin.
Las conexiones de Newton con los dirigentes del nuevo régimen de Inglaterra le
llevaron a su nombramiento como inspector y más tarde director de la Casa de la
Moneda en Londres, donde vivió hasta 1696. En 1703 fue elegido presidente de la
Royal Society, un cargo que ocupó hasta el final de su vida. Como presidente,
ordenó la inmediata publicación de las observaciones astronómicas del primer
astrónomo real de Inglaterra John Flamsteed. Newton necesitaba estas
observaciones para perfeccionar su teoría lunar; este tema le ocasionó ciertos
conflictos con Flamsteed.
Newton también se implicó en una violenta discusión con Leibniz acerca de la
prioridad de la invención del cálculo. Utilizó su cargo de presidente de la Royal
Society para que se formara una comisión que investigara el tema, y él, en secreto,
escribió el informe de la comisión que hacía a Leibniz responsable del plagio.
Newton incluso recopiló la relación de acusaciones que esta institución había
publicado. Los efectos de la disputa se alargaron casi hasta su muerte.
Además de su interés por la ciencia, Newton también se sintió atraído por el
estudio de la alquimia, el misticismo y la teología. Muchas páginas de sus notas y
escritos —especialmente en los últimos años de su carrera— están dedicadas a
estos temas. Sin embargo, los historiadores han encontrado poca relación entre
estas inquietudes y sus trabajos científicos.
Aportaciones y descubrimientos
de Isaac Newton
A Isaac Newton se le deben descubrimientos
científicos fundamentales, como el cálculo
infinitesimal y la gravitación universal. Sus
principales obras dentro de la literatura fueron:



Principios Matemáticos de la Filosofía
Natural (1687).
Tratado de Óptica (1704).
Aritmética Universal (1707).
Otras de sus aportaciones fueron:







La Ley de la Gravitación Universal.
Las bases de la Mecánica Clásica.
Descubrimientos acerca de la Luz Óptica.
Telescopio Reflector (espectro reflector).
Las Leyes de la Dinámica.
El método de las Fluxiones.
La formulación del Cálculo, rama de las
Matemáticas.
Entre sus aportaciones y descubrimientos más importantes se encuentran “Las
Tres Leyes de Newton”, las cuales son los principios fundamentales de la
mecánica clásica establecidos por el mismo: estas tres leyes son:
1. Primera Ley de Newton: Principio de Inercia
Un punto material no puede modificar por si mismo su estado de reposo o de
movimiento.
2. Segunda Ley de Newton: Principio de Acción de Fuerzas.
Las fuerzas son proporcionales a las aceleraciones que producen.
3. Tercera Ley de Newton: Principio de Acción y Reacción.
Una fuerza que actúa sobre un cuerpo produce en este una fuerza de reacción
igual y opuesta a ella.
A continuación, nos enfocaremos en la primera y la tercera ley de newton.
Primera Ley
de Isaac Newton
En la Primera Ley del Movimiento, 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”. (Ley de Inercia)
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 a pensamientos 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.
1 Ley
era
Aplicación de la Primera Ley de Newton
Según la PRIMERA LEY DE NEWTON, si no existen fuerzas externas que actúen
sobre un cuerpo, éste permanecerá en reposo o se moverá con una velocidad
constante en línea recta. El movimiento termina cuando fuerzas externas de fricción
actúan sobre la superficie del cuerpo hasta que se detiene. Por esta razón el
movimiento de un objeto que resbala por una superficie de hielo dura más tiempo
que por una superficie de cemento, simplemente porque el hielo presenta menor
fricción que el cemento. Galileo expuso que si no existe fricción, el cuerpo continuará
moviéndose a velocidad constante, ya que ninguna fuerza afectará el movimiento.
Cuando se presenta un cambio en el movimiento de un cuerpo, éste presenta un
nivel de resistencia denominado INERCIA. Si has ido en un vehículo que ha frenado
de improviso y tú has debido detenerte con tus propias manos, has experimentado lo
que es la inercia. Por tanto, a la primera ley de Newton también se le conoce como
ley de la inercia.
Inercia:
Propiedad de la material que hace que esta se resista a cualquier
cambio en su movimiento, ya sea de dirección o de velocidad.
SABIAS QUE…
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.
Tercera Ley
de Isaac Newton
En la Tercera Ley del Movimiento, Newton expone que:
“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”. (Principio de Acción y Reacción)
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
(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.
3 Ley
era
Aplicación de la Tercera Ley de Newton
La TERCERA LEY DE NEWTON
postula que la fuerza que impulsa
un cuerpo genera una fuerza igual
que va en sentido contrario. Es
decir, si un cuerpo ejerce fuerza
en otro cuerpo, el segundo cuerpo
produce una fuerza sobre el
primero con igual magnitud y en
dirección contraria. La fuerza
siempre se produce en pares
iguales y opuestos. Por esta
razón, a la tercera ley de Newton
también se le conoce como ley de
acción y reacción.
Acción: Ejercicio de una
potencia: la acción de la lluvia.
A
B
B
A
Reacción: Acción provocada por
otra y de sentido contrario: todo
exceso suscita una reacción.
Primera Ley de Newton o Ley
de Inercia
Tercera Ley de Newton o Ley
de acción y reacción
Todo cuerpo permanece en
estado de reposo o continúa
con un movimiento rectilíneo
uniforme, siempre y cuando
una fuerza externa no actúe
sobre él.
Cuando una fuerza determinada
actúa sobre un cuerpo, éste
reacciona con una fuerza con
igual magnitud, pero en sentido
opuesto.
SABIAS QUE…
La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo
sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza.
.
Beneficios de las leyes de Newton en la actualidad
¿En que me beneficia?
Las leyes de nuestro queridísimo amigo Newton son una de
las teorías más importantes que rigen no solo la ciencia, si
no la vida misma como la conocemos. Las dos de las tres
principales leyes de este simpático personaje es:
1. Es la ley de la inercia. Esta ley nos dice básicamente
que si a un cuerpo no le aplicas ningún tipo de fuerza este
no cambia su estado, tal vez suene algo poco sorprendente
pero esta ley ayudo a crear desde los frenos de la bicicleta
hasta los cohetes espaciales que con un solo golpe pueden
viajar millones de años luz atreves del espacio.
Cohete Espacial
3. Es la ley de acción y reacción. “a toda acción hay una
reacción” decía el. Un ejemplo clásico de esta ley es la del
barco, si te subes alguna vez a un bote flotando o te bajaste
de el, abras notado que cuando saltas del bote hacia fuera
este retrocede, es por que tu aplicas una fuerza hacia “tierra
firme” y el bote reacciona con una fuerza igual pero en
sentido contrario. También puede verse este ejemplo
cuando disparas un arma, cuando andas en moto, cuando
te subes a tu patineta, cuando vas al baño… etc.
Persona cayéndose de un barco
SABIAS QUE…
Newton consideró, con justicia, que su descubrimiento era “el más
singular, cuando no el más importante, de los que se han hecho hasta
ahora relativos al funcionamiento de la naturaleza”.
Preguntas frecuentes
sobre las Leyes de Newton
1. ¿Quien fue Isaac Newton?
Matemático y físico británico, considerado uno de los más grandes científicos de
la historia, que hizo grandes aportaciones en la ciencia.
2. ¿En que áreas de la ciencia hizo Isaac Newton sus aportaciones más
importantes?
En el cálculo, la ciencia, la gravitación y la mecánica.
3. ¿Qué son las tres leyes de Isaac Newton?
Son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los
problemas planteados por la dinámica.
4. ¿Qué reacción provocaron estas leyes en el campo de la física?
Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos
en el universo.
5. ¿Qué constituyen estas tres leyes?
Constituyen los cimientos no solo de la dinámica clásica, sino también de la física
clásica en general.
6. ¿Qué afirmo Isaac Newton respecto a sus leyes?
Newton afirmo que estaban basadas en observaciones y experimentos
cuantitativos.
7. ¿Qué permiten explicar las leyes de Isaac Newton?
Permiten explicar tanto el movimiento de los astros, como los movimientos de los
proyectiles artificiales creados por los seres humanos.
8. ¿Qué propone la primera Ley de Isaac Newton?
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.
9. ¿Qué idea general data la primera Ley de Isaac Newton?
La primera ley de Newton del movimiento rebaten la idea aristotélica de que un
cuerpo solo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza.
10. ¿Para qué nos sirve la primera ley de Isaac Newton?
Sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como
sistemas de referencia inerciales.
11. ¿Qué aspecto tomo Isaac Newton en cuenta la formular su primera ley?
Newton toma en cuenta, en la primera ley, el que los cuerpos en movimiento
están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de
forma progresiva, algo novedoso respecto a pensamientos 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.
12. En cuanto a la primera Ley de Isaac Newton, ¿Qué se toma en cuenta en
cuanto a los cuerpos en reposo?
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.
13. ¿Qué aplicación le podemos dar a la primera Ley de Isaac Newton?
Por ejemplo, el movimiento de un objeto que resbala por una superficie de hielo
dura más que por una superficie de cemento, pues la fuerza de fricción actúa
sobre él hasta que el cuerpo se detiene.
14. ¿Qué propone la Tercera Ley de Newton?
Propone que 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.
15. ¿Qué personajes habían contribuido a que Newton formulara con exactitud
su primera y segunda ley?
Algunos científicos como Galileo, Hooke y Huygens.
16. ¿Qué expone, en general, la Tercera Ley de Isaac Newton?
Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo (empuje), este realiza una
fuerza de igual intensidad, pero en sentido contrario sobre el cuerpo que la
produjo.
17. ¿Qué es importante observar en la Tercera Ley de Newton en cuanto al
principio de acción y reacción?
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.
18. ¿En qué obra literaria Isaac Newton incluyo la explicación de sus tres leyes?
En su obra “Los principios matemáticos de la filosofía natural” ("Philosophiæ
Naturalis Principia Mathematica").
19. ¿De qué acuso Robert Hooke a Isaac Newton?
En 1687 Hooke afirmó que Newton le había robado la idea central del libro: que
los cuerpos se atraen recíprocamente con una fuerza que varía inversamente al
cuadrado de la distancia entre ellos.
20. A parte de la ciencia, ¿en que otros ámbitos se sintió atraído Isaac Newton?
Se sintió atraído por el estudio de la alquimia, el misticismo y la teología. Esto lo
sabemos por qué muchas páginas de sus notas y escritos —especialmente en los
últimos años de su carrera— están dedicadas a estos temas.
21. ¿Qué descubrimientos científicos fundamentales se le deben a Isaac
Newton?
Se le deben descubrimientos científicos fundamentales, como el cálculo
infinitesimal y la gravitación universal.
22. ¿Cuáles fueron sus principales obras dentro de la literatura?
Algunas de sus principales obras fueron: Principios Matemáticos de la Filosofía
Natural (1687), Tratado de Óptica (1704), Aritmética Universal (1707).
23. ¿Qué otras aportaciones realizo Isaac Newton a la ciencia moderna?
Algunas fueron La Ley de la Gravitación Universal, Las bases de la Mecánica
Clásica, Descubrimientos acerca de la Luz Óptica, Telescopio Reflector (espectro
reflector), Las Leyes de la Dinámica, El método de las Fluxiones y La formulación
del Cálculo, rama de las Matemáticas.
24. ¿Qué aplicaciones se le da hoy en día a la primera Ley de Newton o la ley de
la inercia?
Esta ley ayudo a crear desde los frenos de la bicicleta, hasta los cohetes
espaciales que con un solo golpe pueden viajar millones de años luz atreves del
espacio.
25. ¿Qué aplicaciones se le da hoy en día a la tercera Ley de Newton o a la ley
de acción-reacción?
Se pueden explicar fenómenos de acción-reacción, como el disparo de un arma,
cuando una persona anda en una moto, cuando se viaja en una patineta, etc.
26. ¿Qué es la Inercia?
Es la propiedad de la materia que hace que esta se resista a cualquier cambio en
su movimiento, ya sea de dirección o de velocidad.
27. En una rana, ¿Cómo podemos aplicar las Tres Leyes de Isaac Newton?
Primera Ley: la rana se mantendrá en reposo mientras no actúe sobre ella una
fuerza no comenzada.
Segunda Ley: los músculos ejercen una fuerza que impulsa a la rana hacia arriba.
Tercera Ley: a la fuerza que eleva a la rana en el aire, la acompaña una reacción
igual y opuesta que empuja hacia otra en lo que la rana este posada.
28. ¿Qué fue lo que menciono el escritor Alexander
Pope en cuanto a Isaac Newton?
Este escritor menciono un verso que dice: “Dios dijo:
¡Dejad en paz a Newton!... Y se hizo la luz.
29. ¿Cómo afecto Isaac Newton, con sus leyes, la
forma de ver la ética?
Con sus descubrimientos afecto el modo de ver la
ética, pues sus leyes se consideran con “un orden
divino racional”.
30. En conjunto, las tres leyes de Isaac Newton son:
Los principios fundamentales de la mecánica clásica.
Ejercicios de las Leyes de Newton
¿Podrás resolverlos?
Calcular la masa de un objeto, si al recibir una fuerza cuya
magnitud es de 200 N, le produce una aceleración cuya magnitud
es de 400 cm/s². Exprese el resultado en kilogramos.
Datos:
f: 200 N
m: ?
a: 400 cm/s²
N= kg m/s²
SOLUCION:
F=m*a
m = 200 N
400 cm/s²
= 200 N
4 m/s²
= 200 kg m/s²
4 m/s²
= 50 kg
m= f
a
200 N= 200 kg m/s²
100 cm/s²
400 cm/s²
1 m/s²
x
x= 4 cm/s²
1E
JERCICIO
Ejercicios de las Leyes de Newton
¿Podrás resolverlos?
Calcular la masa de un auto, si al recibir una fuerza de 300 N, le
produce una aceleración cuya magnitud es de 500 m/s².
Datos:
f: 200 N
m: ?
a: 400 cm/s²
N= kg m/s²
SOLUCION:
F=m*a
m = 300 N
500 cm/s²
= 300 N
5 m/s²
= 300 kg m/s²
5 m/s²
= 60 kg
m= f
a
300 N= 300 kg m/s²
100 cm/s²
500 cm/s²
1 m/s²
x
x= 5 cm/s²
2
Ejercicios de las Leyes de Newton
¿Podrás resolverlos?
Determina la magnitud de la fuerza que se debe aplicar a un sillón
cuya masa es de 40 kg para que adquiera una aceleración con
magnitud de 3 m/s².
Datos:
f:?
m: 40 kg
a: 3 m/s²
N= kg m/s²
SOLUCION:
F=m*a
= (40kg) (3m/s²)
= 120 kg m/s²
= 120 N
3
Ejercicios de las Leyes de Newton
¿Podrás resolverlos?
Calcular la magnitud de la fuerza gravitacional con la que se atraen
dos personas, si una de ellas tiene una masa de 80kg y la otra de
90kg, y la distancia que hay entre ellas es de 3 m.
Datos:
m₁: 80 kg
m₂: 90 kg
d: 3 m
f:?
G: 6.67 x 10 ⁻¹¹ Nm²/ kg²
SOLUCION:
F= G m¹m²
d²
= 6.67 x 10 ⁻¹¹ Nm²/ kg² (80 kg) (90kg)
(3m) ²
= 6.67 x 10 ⁻¹¹ Nm²/ kg² 7200 kg²
9 m²
= 6.67 x 10 ⁻¹¹ Nm²/ kg² (800 kg² m²)
Nm²/ kg²
kg² m²
= 5336 x 10 ⁻¹¹ N
4
Ejercicios de las Leyes de Newton
¿Podrás resolverlos?
Calcular la magnitud de la fuerza con la que se atraen dos objetos,
cuyas magnitudes de peso son 90 kg y 110 kg, a la vez entre ellos
una distancia de 10 m.
Datos:
m₁: 90 kg
m₂: 110 kg
d: 10 m
f:?
G: 6.67 x 10 ⁻¹¹ Nm²/ kg²
SOLUCION:
F= G m¹m²
d²
= 6.67 x 10 ⁻¹¹ Nm²/ kg² (90 kg) (110kg)
(10m) ²
= 6.67 x 10 ⁻¹¹ Nm²/ kg² 9900 kg²
100 m²
= 6.67 x 10 ⁻¹¹ Nm²/ kg² (99 kg² m²)
Nm²/ kg²
kg² m²
= 600.33 x 10 ⁻¹¹ N
5E
JERCICIO
Ejercicios de las Leyes de Newton
¿Podrás resolverlos?
Calcular la magnitud de la fuerza con la que se atraen dos objetos cuyas
magnitudes de peso son 100 N y 400 N, al haber entre ellos una distancia
de 75 cm.
Datos:
m₁: 100 N
m₂: 400 N
d: 75 cm
f:?
G: 6.67 x 10 ⁻¹¹ Nm²/ kg²
g= 9.8 m/s²
N= kg m/s²
SOLUCION:
m₁: 100 N
:
m₂: 400 N
d:
P= m*g
p
m= g
P= m*g
p
400 kg m/s²
m= g = 9.8 m/s² = 40.82 kg
1m
100 cm
x
75 cm
100 kg m/s²
= 9.8 m/s² = 10.20 kg
x= 0.75 m
F= G m¹m²
d²
= 6.67 x 10 ⁻¹¹ Nm²/ kg² (10.20 kg) (40.81kg)
(0.75m) ²
= 6.67 x 10 ⁻¹¹ Nm²/ kg² 416.262 kg²
0.5625 m²
= 6.67 x 10 ⁻¹¹ Nm²/ kg² (740.02 kg² m²)
= 4935.93 x 10 ⁻¹¹ N
Nm²/ kg²
kg² m²
6
CONCLUCION
Isaac Newton fue uno de los mas grandes científicos que han existido a lo largo de la historia
de la humanidad pues, como se menciono, el revoluciono los conceptos básicos de la física
y el movimiento de los cuerpos en el universo.
Estas tres leyes, que son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de
los problemas planteados por la dinámica en particular aquellos relativos al movimiento de
los cuerpos, constituyen los cimientos no solo de la dinámica clásica, sino también de la
física clásica en general.
Desde la primera hasta le tercera ley, como aprendimos, nos permiten explicar mas a fondo
el movimiento de los astros, además de los movimientos de los proyectiles artificiales
creados por el ser humano.
Recordemos que la primera ley nos expone que “todo cuerpo persevera en su estado de
reposo o movimiento, ya sea uniforme o rectilíneo, a no ser que sea obligado a cambiar su
estado por fuerzas impresas sobre el”. Esto lo explicamos con algunos ejemplos como la
creación de los frenos de bicicleta hasta los cohetes espaciales que con un solo golpe
pueden viajar millones de años luz atreves del espacio.
También recordamos lo que menciona la tercera ley, esta nos habla que “con toda acción
ocurre siempre una reacción igual y contraria”, o lo que es llamado las fuerzas de acción /
reacción, esto quiere decir que las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y
dirigidas en sentido opuesto. Hoy en día, lo podemos encontrar, por ejemplo, en la ley del
barco, como si te subes alguna vez a un bote flotando o te bajas de el, notaras que cuando
saltas del bote hacia fuera este retrocede, es por que tu aplicas una fuerza hacia “tierra
firme” y el bote reacciona con una fuerza igual pero en sentido contrario.
En la actualidad, gracias a la investigación de Newton,
podemos conocer algunos aspectos de la ciencia como
la Ley de la Gravitación Universal, algunas bases de la
Mecánica Clásica, apreciaciones acerca de la Luz
Óptica, el Telescopio Reflector, las Leyes de la
Dinámica, el método de las Fluctuaciones, y uno de los
mas importantes la formulación del Calculo.
en
varios
la ciencia.
“Sir
Isaacaspectos
Newton de
descubrió
lo
inexplicable”
Newton nos dejo un gran legado en cuanto a la
investigación científica, por lo cual es importante, lo
cual le ha permitido al hombre hacer grandes avances
Sopa de Letras
Jugando y aprendiendo con Newton
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INSTRUCCIONES: Encuentra las palabras que se te piden a continuación. (Las palabras están en
horizontal, verticales y diagonales)
ISAAC
NEWTON
MOVIMIENTO
MECANICA
GALILEO
LEY
INERCIA
MASA
REACCION
ACCION
UNIFORME
REPOSO
Memórame
Jugando y aprendiendo con Newton
¿Como se juega?
Voltea las imágenes de tal modo que no se
vean, después revuélvelas y trata de
encontrar pares iguales de las imágenes.
Instrucciones:
Recorta las imágenes por la zona punteada
Reglas del juego
 Pueden jugar 2 personas
 Solo hay 1 oportunidad para adivinar
 El que tenga mas pares gana.
Dibujo
Jugando y aprendiendo con Newton
Instrucciones:
Colorea a Newton con los colores que quieras.
“Como me gustaría que
alguien me ayudara”
Sudoku
Jugando y aprendiendo con Newton
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6
3
7
3
6
¡Ayuda a Newton!
El juego es muy simple: hay una cuadricula dividida en varios bloques que
a su vez están subdivididos en pequeños cuadrados. Algunos de estos
cuadrados ya vienen con una cifra escrita. Y el objetivo es llenar los
cuadrados vacios de forma que los números del 1 al 9 aparezcan
solamente una vez en cada fila horizontal, vertical y dentro de cada uno
de los nueve bloques que forman la cuadricula.
Laberinto
Jugando y aprendiendo con Newton
“Me podrías ayudar a viajar
por el rumbo correcto de mi
casa a Rosarito”
“¡Gracias por
ayudarme!”
Bibliografía
Newton
_
INTERNET
x
http://wikipedia.com/isaccnewton
http://sites.google.com/site/timesolar/fuerza/terceraleydenewton
Microsoft ® Encarta ® 2008. © 1993-2007 Microsoft Corporation
ANONIMOS 2012/ISAAC-NEWTON
ENCICLOPEDIA
1.
2.
3.
4.
5.
http://sites.google.com/site/timesolar/fuerza/terceraleydenewton
http://www.youtube.com/watch?v=FXnRPmX8vKI
http://www.youtube.com/watch?v=vjhmKGe07Es
http://www.youtube.com/watch?v=5oIEL2IFL0E
http://www.youtube.com/watch?v=dQ9wIeMoOMY
¿La luna será de queso?
-Sir Isaac Newton-
Isaac Newton
Primera y Tercera Ley
Esta investigación contiene una obra protegida y solo esta autorizado
su uso privado y domestico. La ley castiga con cárcel a quien
copie, edite, reproduzca, adicione a reduzca total o parcialmente
la obra, o la exhiba públicamente por cualquier medio o la exporte
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Isaac Newton Primera y Tercera Ley © 2012 A-Contabilidad. Derechos reservados. Océano Índico y
Mar Adriático. Frac: Colinas de Mazatlán 22710. México B.C. Certificado de Reserva de Derechos al
Uso Exclusivo numero 05-2002-122518294400-104 otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de
Autor. Licitud de Titulo y Licitud de Contenido concedidos por la Comisión Calificadora de
Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaria de Gobernación; certificados numero 2662 y
1742, Exp. 2/433”84”/3357. Impresa y distribuida por 4° A-Contabilidad. Imprenta: Adolfo Sánchez
Taboada núm. 146, Col. Anexa Obrera, Playas de Rosarito, México B.C. ISSN 1766-4378.
© 2012 A-Contabilidad
Derechos reservados
Vol. 1, No. 1
Mayo
Español
Impreso en México
"No sé cómo puedo ser visto por el mundo, pero en mi opinión, me he comportado como un niño que
juega al borde del mar, y que se divierte buscando de vez en cuando una piedra más pulida y una
concha más bonita de lo normal, mientras que el gran océano de la verdad se exponía ante mí
completamente desconocido."
Sir. Isaac Newton