Fisica 2. Vectores y dinamica

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Actividad Integradora

Fase 1. Aplicación teórica de la primera condición de equilibrio

- Si tiene una masa de 500 g sostenidas por dos cuerdas tal como se muestra en la figura.

[pic 34][pic 35][pic 36]

[pic 37][pic 38]

- Realiza una diagrama de cuerpo libre y las ecuaciones derivadas de la primera cognición de equilibrio.

T1x= T1cos45: 0.52532198881

T1y= T1sen45: 0,85090352453

T2x= T2cos45: 0.52532198881

T2y= T2sen45: 0,85090352453[pic 39]

T1x-T2x= 0.52-0.52=0

T1y+T2y-w= 0.85+0.85

W= .5/9.8[pic 40]

T1(0.52)+T2(0.85)=1.37[pic 41]

1.37/0.05N=2.6

Fase 2. Diseño de una práctica de laboratorio para demostrar las leyes de Newton

Las tres leyes de Newton no son de validez universal pero permiten explicar y predecir un sinnúmero de fenómenos naturales. La característica esencial de la mecánica Newtoniana consiste en su gran capacidad para determinar lo que sucede con un cuerpo dado en cualquier instante de tiempo si se conocen las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, además de su velocidad y sus posiciones iniciales.

Explicaremos de una mejor manera el funcionamiento, aplicaciones y la importancia de las leyes de newton, el saber en qué parte de la física aplicarlas y sobre todo en el movimiento y sus causas.

Primera ley de Newton (ley de inercia): Todos los cuerpos se mantienen firmes y constantes en su estado de reposo o de movimiento uniforme en línea recta, salvo que se vean forzados a cambiar ese estado por fuerzas impresas.

Segunda ley de Newton: el cambio de movimiento proporcional a la fuerza, y se hace en la dirección de la línea recta en la que se imprime esa fuerza.

Tercera ley de Newton (ley de la acción y reacción): a esta también se la conoce bajo el nombre de Principio de acción y reacción y plantea que cuando un cuerpo hace fuerza sobre otro, este otro aplicará sobre aquel la misma fuerza, pero siempre en un sentido contrario.

Primera ley de Newton o Ley de Inercia

Esta ley fue publicada por primera vez en 1686 en la obra: "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica" o también llamada "Principia". Y nos dice lo siguiente:

Considere un cuerpo sobre el cual no actúe alguna fuerza neta. Si el cuerpo está en reposo, permanecerá en reposo. Si el cuerpo está moviéndose a velocidad constante, continuara haciéndolo así.

Hacen falta fuerzas para cambiar el estado natural de un cuerpo, que es el de reposo o el de movimiento uniforme rectilíneo. Por esta razón a esta primera ley se le conoce también como "ley de inercia". La inercia es la tendencia de un cuerpo a seguir como está. Si vas en un camión y este se detiene, tú tiendes a irte para adelante, a seguir el movimiento que llevas, no hay una fuerza que te empuje al frente, si no que el camión frenó y tú seguiste el movimiento.

De la misma manera, cuando el camión acelera tú te vas hacia atrás, si el camión da vuelta a la izquierda tu cuerpo se mueve a la derecha y si da vuelta a la derecha tu cuerpo se mueve a la izquierda siguiendo el movimiento siguiendo la inercia.

Segunda ley de Isaac Newton

Esta ley define la reacción cuantitativa entre la fuerza proveniente de interacciones, y los cambios de movimientos de todo cuerpo.

Isaac Newton tenía en mente una frase que relaciono con esta ley, "el cambio de movimiento es proporcional a la fuerza neta y se efectúa en la dirección en la se imprime dicha fuerza".

Además de que decía de que teníamos que tomar en cuenta dos cosas que son muy importantes dentro de estas las cuales son: * la primera, a mayor fuerza sobre un cuerpo, mayor será el cambio de su estado de movimiento, si una fuerza cualquiera genera en el momento de una partícula, una fuerza, el doble o el triple, ocasionara el doble o el triple del cambio originado por la primera fuerza. *La segunda: el cambio ocurre en la dirección de la fuerza.

Newton demostró que hay una relación directa entre la fuerza aplicada y la aceleración resultante, además probo que la aceleración disminuye con la inercia ola masa ,Si tenemos un cuerpo de masa conocida y sabemos la fuerza neta que actúa sobre el podremos saber con facilidad la aceleración.

Newton se dio cuenta que la aceleración de los cuerpos era n la clave, por lo cual decidió formular la siguiente ecuación:

EF= m.a esta es la ecuación "EF" es la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, "m" es la masa del cuerpo y "a" es la aceleración que tiene dicho cuerpo. Donde la aceleración es una magnitud que es directamente proporcional a la suma de "EF", La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea,

1 N = 1 Kg · 1 m/s2

A la gran conclusión que llego newton es que el efecto que una fuerza tenga sobre un cuerpo depende de su masa; a mayor masa menor aceleración y a menor masa mayor será la aceleración resultante.

Para que nos quede más claro lo que es la segunda ley y que es lo que tiende a lograr daremos un ejemplo:

- . Una fuerza le proporciona a la masa de 2,5 Kg. una aceleración de 1,2 m/s2. Calcular la magnitud de dicha fuerza en Newton y dinas.

Datos

m = 2,5 Kg.

a =1,2 m/s2.

F =? (N y dyn)