LEYES DE NEWTON

Identificar las leyes de newton y aplicar los conocimientos teóricos a la solución de problemas y a la vida cotidiana. Objetivos:

Interacciones fundamentales Las fuerzas observadas en la naturaleza pueden comprenderse en función de cuatro interacciones básicas que se presentan entre las partículas que constituyen la materia. Todo lo que existe en el universo, desde un palillo hasta una galaxia, está hecho de materia que se puede descomponer en una docena de partículas elementales y que interactúan entre sí, a través de 4 mecanismos, o fuerzas, fundamentales que son: La fuerza Gravitacional La fuerza electromagnética La fuerza nuclear fuerte La fuerza nuclear débil Interacciones fundamentales

La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo . La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo , de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera. Segunda ley de Newton

APLICACIONES PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO OBJETIVO: El alumno podrá encontrar las fuerzas desconocidas aplicando la primera condición de equilibrio Un cuerpo se encuentra en estado de equilibrio traslacional si y sólo si la suma vectorial de las fuerzas que actúan sobre él es igual a cero. Cuando un cuerpo está en equilibrio, la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él es cero. En este caso, Rx como Ry debe ser cero; es la condición para que un cuerpo esté en equilibrio: 𝐹 𝑥 =0 𝑦 𝐹 𝑦 =0 APLICACIONES

Una pelota de 300N cuelga atada a otras dos cuerdas, como se observa en la figura. Encuentre las tensiones en las cuerdas A, B. EJEMPLO

El primer paso es construir un diagrama de cuerpo libre, Descomponer los vectores en las direcciones x y y A B Ay=Asen60° By=Bsen40° 60° 40° Ax=Acos60° Bx=Bcos40° 𝐹 𝑦 =0 𝐹 𝑥 =0 300 N A sen 60° + B sen 40°−300 = 0 −A cos 60° + B cos 40°= 0 0.866A + 0.6428B = 300N Ec. 2 -0.5A + 0.7660B = 0 Ec. 1 SOLUCIÓN

Cuarto paso: resolver las dos ecuaciones. -0.5A + 0.7660B = 0 (0.866) 0.866A + 0.6428B = 300N (0.5) -0.433A + 0.66B = 0 -0.5A + 0.7660B = 0 0.433A + 0.32B = 150N -0.5A + 0,766(153,06) = 0 0 + 0.98B = 150N -0.5A + 118,77 = 0 B = 150 0.98 = 153.06 N A = −118,77 −0,5 = 237,54 N SOLUCIÓN: LA TENSION DE A=237,54 N Y DE B= 153,06N SOLUCIÓN

30° 60° A = 115.5N B = 57.75N

Una caja metálica de 200 N de peso Una caja metálica de 200 N de peso. Determine el ángulo en C necesario de tal manera que la tensión que actúe en el tramo AC sea de 160 N. Calcúlese adicionalmente la fuerza de tracción que actúa en la cuerda AB.

Determinar las tensiones sobre las cuerdas AC y BC en la figura adjunta si M pesa 40 N.

El bloque A de la figura adjunta pesa 100 N, el coeficiente de rozamiento entre el bloque y la superficie es de 0,30. El sistema está en equilibrio. Determinar: el peso máximo que puede tener el bloque B para que el sistema permanezca en equilibrio

QUE FUERZA EJERCE LA MULA PARA QUE LOS HOMBRES NO LA MUEVAN.

Un niño sostiene una caja en reposo en la superficie de un plano inclinado de 37° sin fricción. Si la caja tiene una masa de 20 Kg, determine la fuerza que el niño ejerce sobre la caja. F 37°

Un niño sostiene una caja en reposo en la superficie de un plano inclinado de 37° sin fricción. Si la caja tiene una masa de 32 Kg, determine la fuerza que el niño ejerce sobre la caja.

Un niño sostiene una caja en reposo en la superficie de un plano inclinado de 30° sin fricción, como se muestra en la figura. Si la caja tiene una masa de 10 Kg, determine la fuerza que el niño ejerce.

¿Qué fuerza neta se necesita para desacelerar uniformemente a un automóvil de 1500 kg de masa desde una velocidad de 100 km/h. hasta el reposo, en una distancia de 55 m? SOLUCION Usamos F = ma. Primero debemos calcular la aceleracion a. Suponemos que el movimiento es a lo largo del eje +x. La velocidad inicial es v0 = 100 km/h = 28m/s, la velocidad final v0 = 0, y la distancia recorrida x = 55 m. De la ecuacion cinematica v2 = v02 + 2ax, despejamos a: a = (v2 - v02)/2x = [0 - (28m/s)2]/(2x55m) = - 7.1 m/s2. Luego, la fuerza neta necesaria es entonces F = ma = (1500 kg)(-7.1m/s2) - 1.1x104 N, que obra en sentido Segunda ley de Newton