Las grandes ideas de la Ciencia Newton y la Inercia

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1 Las grandes ideas de la Ciencia Newton y la Inercia

2 Tierra y cielo Para Aristóteles el universo se componía de dos partes: la tierra y el cielo. Elaboró: Yovany Londoño 04/07/2011

3 Tierra y cielo Y la tierra y el cielo se comportaban de manera completamente diferente. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

4 Tierra y cielo En la tierra todo cambia o se desintegra:
Los hombres envejecen y mueren, los edificios se deterioran y derrumban, el mar se encrespa y luego se calma, el fuego prende y luego se apaga, la Tierra tiembla con los terremotos. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

5 Tierra y cielo En el cielo existe la serenidad y la inmutabilidad:
El Sol sale y se oculta puntualmente, la luz del Sol jamás sube ni baja de brillo, la Luna atraviesa sus fases de manera regular, y las estrellas brillan sin cansarse. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

6 Tierra y cielo Para Aristóteles las dos partes del Universo funcionaban con reglas o «leyes naturales» distintas. Una ley natural para las cosas de la Tierra y otra ley natural para las cosas del cielo. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

7 Tierra y cielo Cuando Aristóteles pensaba en el movimiento se dio cuenta que estas leyes naturales eran evidentes. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

8 Tierra y cielo Una piedra soltada en el aire caía derecha hacia abajo.
04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

9 Tierra y cielo En un día sin viento, el humo subía hacia arriba.
04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

10 Tierra y cielo En la Tierra todos los movimientos parecían avanzar o hacia arriba o hacia abajo. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

11 Tierra y cielo Pero todo lo contrario sucedía en el cielo. 04/07/2011
Elaboró: Yovany Londoño

12 Tierra y cielo El Sol no caía hacia la Tierra ni se alejaba de ella.
04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

13 Tierra y cielo La Luna no caía hacia la Tierra ni se alejaba de ella.
04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

14 Tierra y cielo Las estrellas no caían hacia la Tierra ni se alejaban de ella. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

15 Tierra y cielo Aristóteles creía que el Sol, la Luna y las estrellas se movían en círculos suaves y uniformes alrededor de nuestro planeta. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

16 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

17 En la Tierra Había otra diferencia. En la Tierra los objetos en movimiento terminaban por detenerse. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

18 En la Tierra La piedra caía al suelo y se detenía. 04/07/2011
Elaboró: Yovany Londoño

19 En la Tierra Una pelota podía botar varias veces, pero muy pronto quedaba en reposo. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

20 En la Tierra Este carrito caerá por el plano inclinado y luego se detendrá. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

21 En la Tierra Y hasta este caballo al galope acababa por cansarse y pararse. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

22 En la Tierra En la Tierra, por lo tanto, cualquier objeto en movimiento regresa al estado natural del reposo. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

23 En la cielo En el cielo, por el contrario, la Luna, el Sol y las estrellas jamás se detenían y se movían siempre con la misma rapidez. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

24 El movimiento para Aristóteles
En conclusión para Aristóteles: En la Tierra el reposo. En el cielo el movimiento. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

25 El movimiento para Aristóteles
Las ideas de Aristóteles estuvieron vigentes durante casi dos mil años. ¡Hasta que apareció Galileo Galilei con mejores ideas! 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

26 El movimiento para Galileo
Aristóteles creía que los objetos pesados caían más rápido que los objetos livianos. Galileo mostró que todos los objetos caen con la misma aceleracion. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

27 El movimiento para Galileo
Los objetos muy livianos caían más despacio. Pero Galileo explicó por qué: al ser tan livianos, no podían abrirse paso a través del aire. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

28 El movimiento para Galileo
Pero en el vacío caen igual de rápido un trozo de plomo que una pluma. Los cuerpos ya no se verían retardados por la resistencia del aire. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

29 Isaac Newton Cuarenta años después de la muerte de Galileo, el científico inglés Isaac Newton estudió cómo la resistencia del aire influía sobre los objetos en movimiento. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

30 Isaac Newton Isaac Newton logró descubrir otras formas de movimiento y otras formas de interferencias. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

31 Isaac Newton Cuando una piedra caía y llegaba a la tierra, su movimiento terminaba ¿por qué? 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

32 Isaac Newton El movimiento de la piedra terminaba porque el suelo se cruzaba en su camino. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

33 Isaac Newton Y cuando una roca rodaba por un cerro, el suelo seguía cruzándose en su camino. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

34 Isaac Newton La roca se paraba debido al rozamiento entre las asperezas de la superficie del cerro y las asperezas de la roca. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

35 Isaac Newton Cuando la roca bajaba por una carretera lisa y pavimentada, el rozamiento era menor y la roca llegaba más lejos antes de pararse. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

36 Isaac Newton Newton pensó: ¿Qué ocurriría si un objeto en movimiento no hiciese contacto con nada, si no hubiese barreras, ni rozamiento ni resistencia del aire? 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

37 ¿Qué pasaría si el objeto se moviera a través de un enorme vacío?
Isaac Newton ¿Qué pasaría si el objeto se moviera a través de un enorme vacío? 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

38 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

39 El movimiento para Newton
En ese caso no habría nada que lo detuviera, lo retardara o lo desviara de su trayectoria. El objeto seguiría moviéndose para siempre a la misma velocidad y en la misma dirección. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

40 El movimiento para Newton
Para Newton el estado natural de un objeto en la Tierra no era necesariamente el reposo. El reposo era sólo una posibilidad. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

41 El movimiento para Newton
Newton resumió sus conclusiones en un enunciado que puede expresarse así: 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

42 La Primera Ley de Newton
Cualquier objeto en reposo... permanecerá para siempre en reposo. Cualquier objeto en movimiento... se moverá a la misma velocidad y en línea recta indefinidamente. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

43 La Primera Ley de Newton
Este enunciado es la primera ley de Newton del movimiento. Newton descubrió que los objetos tendían a permanecer en reposo o en movimiento. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

44 «Inertia», en latín, quiere decir «ocio», «pereza».
La Inercia Era como si los objetos fueran muy «perezosos» para cambiar de estado. La primera ley de Newton se denomina la ley de la «inercia». «Inertia», en latín, quiere decir «ocio», «pereza». 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

45 La Inercia Los objetos tienen diferentes cantidades de inercia (de resistencia al cambio). 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

46 Al viajar en automóvil es muy común notar estas fuerzas de inercia por ejemplo: Cuando el automóvil acelera te sientes presionado al asiento o en caso contrario si frena te sientes expulsado del asiento. A mayor sea la aceleración o desaceleración la presencia de esta fuerza es mas visible.

47 El movimiento para Newton
A una pelota de playa con una patadita la podemos mandarlo muy lejos. A una bala de cañón hay que empujarla con todas nuestras fuerzas, y aun así se moverá muy despacio. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

48 El movimiento para Newton
A una pelota de playa la podemos parar con una mano. Una bala de cañón, a la misma velocidad, nos arrancaría la mano. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

49 El movimiento para Newton
Es mucho más difícil cambiar el estado de movimiento de la bala de cañón. La bala de cañón tiene mucha más inercia. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

50 El movimiento para Newton
Newton notó que la masa de un objeto es la cantidad de inercia del objeto. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

51 El movimiento para Newton
Una bala de cañón tiene más masa que una pelota de playa. Una bala de cañón tiene también más peso que una pelota de playa. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

52 El movimiento para Newton
Pero el peso no es lo mismo que la masa. En la Luna, por ejemplo, el peso de cualquier objeto es sólo un sexto de su peso en la Tierra, pero su masa es la misma. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

53 El movimiento para Newton
El movimiento de una bala de cañón en la Luna sería tan difícil de iniciar y tan peligroso de detener como en la Tierra; Y, sin embargo, la bala nos parecería sorprendentemente ligera al levantarla. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

54 El movimiento para Newton
Para hacer que un objeto se mueva más rápido, se mueva más lento o para que desvié su trayectoria, hay que jalarlo o hay que empujarlo. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

55 El movimiento para Newton
Un jalón o un empujón recibe el nombre de «fuerza». 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

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57 El movimiento para Newton
Y la razón (por unidad de tiempo) a la que un cuerpo aumenta o disminuye su velocidad o cambia de dirección es la «aceleración». 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

58 Segunda Ley de Newton o Ley de Fuerza
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. La segunda ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento actúa una fuerza. En ese caso, la fuerza modificará el movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección.                               y                      

59 El movimiento para Newton
Dicho de otro modo, un objeto, al jalarlo o al empujarlo, tiende a acelerar o a retardar su movimiento o a cambiar de dirección. Cuanto mayor es la fuerza, mayor es el cambio de velocidad o de dirección. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

60 El movimiento para Newton
Además la masa del objeto -o sea la cantidad de inercia que posee- actúa en contra de la aceleración. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

61 El movimiento para Newton
Un empujón fuerte hará que el balón de playa (que tiene poca masa) se mueva más rápido. Pero el mismo empujón aplicado a la bala de cañón (que tiene mucha más masa), apenas afectará su movimiento. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

62 La tercera Ley de Newton
Newton propuso luego una tercera ley del movimiento, que puede enunciarse de la siguiente manera: Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, éste ejerce sobre el primero una fuerza igual pero de sentido contrario. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

63 Fuerzas O sea si un libro aprieta hacia abajo sobre una mesa, la mesa tiene que estar empujando el libro hacia arriba con la misma fuerza. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

64 Fuerzas Por eso el libro se queda donde está, sin desplomarse a través del tablero ni saltar a los aires. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

65 Fuerzas Si una manzana cae hay una fuerza que la jala hacía abajo.
04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

66 Fuerzas Si sostenemos una manzana hay una fuerza que la empuja hacía arriba 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

67 Tierra y cielo Las tres leyes del movimiento sirven para explicar casi todos los movimientos y fuerzas de la Tierra. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

68 ¿Sirven también para explicar los movimientos de los cielos?
Tierra y cielo Y estas leyes... ¿Sirven también para explicar los movimientos de los cielos? 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

69 En el cielo Los objetos del cielo se mueven en el vacío, pero no en línea recta. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

70 En el cielo La Luna sigue una trayectoria curva alrededor de la Tierra. No se mueve en línea recta porque sufre un jalón lateral en dirección a la Tierra. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

71 En el cielo La Luna se ve jaloneada de este modo por que existe una fuerza aplicada a ella, una fuerza ejercida siempre en dirección a la Tierra. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

72 Es la fuerza de la gravedad.
En el cielo La Tierra ejerce una fuerza sobre los cuerpos terrestres y hace que, por ejemplo, las manzanas caigan. Es la fuerza de la gravedad. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

73 En el cielo ¿Es la gravedad la misma fuerza que actúa sobre la Luna?
04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

74 En el cielo Newton aplicó sus tres leyes del movimiento a la Luna y demostró que su trayectoria quedaba explicada admirablemente con la fuerza de la gravedad. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

75 En el cielo Y esto no termina aquí porque cualquier objeto del universo establece una fuerza de gravedad. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

76 En el cielo Y es la gravedad del Sol, por ejemplo, la que hace que la Tierra gire y gire alrededor del astro central. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

77 La gravedad Newton aplicó sus tres leyes para demostrar que la fuerza de gravitación entre dos cuerpos del universo dependía de las masas de los cuerpos y de la distancia entre ellos. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

78 Cuanto mayores son las masas,
La gravedad Cuanto mayores son las masas, mayor la fuerza. Y cuanto mayor es la distancia mutua, menor la atracción entre los cuerpos. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

79 La gravedad Newton había descubierto la ley de la gravitación universal. Esta ley consiguió dos cosas importantes. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

80 La gravedad En primer lugar explicaba el movimiento de los cuerpos celestes hasta casi sus últimos detalles; 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

81 La gravedad En segundo lugar, y quizá sea esto lo más importante...
04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

82 La gravedad Newton demostró que Aristóteles se había equivocado al pensar que existían dos conjuntos de leyes naturales, uno para los cielos y otro para la Tierra. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

83 El movimiento para Newton
Las tres leyes del movimiento explicaban igual de bien: 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

84 El movimiento para Newton
la caída de una manzana... 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

85 El movimiento para Newton
el rebote de una pelota... 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

86 El movimiento para Newton
la trayectoria de la Luna... 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

87 El movimiento para Newton
Newton demostró así que los cielos y la Tierra no eran distintos. Los cielos y la Tierra eran parte del mismo universo. 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño

88 El movimiento para Newton
"La naturaleza y sus leyes yacían ocultas en la noche. Dijo Dios, sea Newton, y fue la luz" Pope 04/07/2011 Elaboró: Yovany Londoño