Leyes de Newton

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
Instituto Universitario Politécnico
Santiago Mariño
Leyes de Newton

2. Fuerza
Comprende a toda acción que posee la
capacidad de mover, de tener, o cambiar la
forma de un objeto o cuerpo, entre otras
palabras capacidad de cambiar el estado que
se encuentra un objeto. Lógicamente se
supone que para poder realizar dicha acción
la fuerza aplicada debe ser mayor a la del
objeto como tal.

3. Fuerza
Un ejemplo básico de esta definición se
puede apreciar en la fuerza de gravedad
debido a que es la fuerza que la tierra ejerce
sobre los cuerpos para atraerla hacia la
misma (todo lo que sube baja).

4. Caracteristicas de la fuerza
- Siempre actúa en pares: una fuerza nunca
se presenta sola, si un cuerpo ejerce fuerza
sobre otro, ese otro también ejerce, en el
mismo momento una fuerza sobre el
primero.
- Se representan: Las fuerzas se representan
gráficamente mediante un elemento
llamado VECTOR (flecha que tiene 3
elementos).

5. Caracteristicas de la fuerza
- Valor o medida: corresponde al tamaño del vector
y se mide de acuerdo a su longitud.
- Dirección: Está indicada por un ángulo, esta está
formado por 2 líneas, una o el vector y una recta
de referencia, que generalmente es la horizontal
positiva.
- Sentido: Esta indicado por la punta de la flecha y
generalmente se utiliza el término “hacia” “hacia”
arriba “hacia” abajo.

6. Teorema para que exista una fuerza
Debe haber dos cuerpos: de acuerdo a lo anterior, para poder hablar
de la existencia de una fuerza, se debe suponer la presencia de dos
cuerpos, ya que debe haber un cuerpo que atrae y otro que es atraído,
uno que impulsa y otro que es impulsado, uno que empuja y otro que
es empujado, entre otros.
Un cuerpo no puede ejercer fuerza sobre sí mismo. Si se
necesita que actúe una fuerza sobre mi persona, tendré que buscar
algún otro cuerpo que ejerza una fuerza, porque no existe ninguna
forma de que un objeto ejerza fuerza sobre sí mismo (yo no puedo
empujarme, una pelota no puede "patearse" a sí misma).
Además se debe tener presente que al aplicar una fuerza interactúan
dos cuerpos u objetos que ejecuta la fuerza (agente) y otro que recibe
la fuerza (receptor). Esta acción implica contacto entre ambos los
cuales pueden ser:
- Directo: ambos están en contacto.
- A Distancia: no existe contacto entre ellos.

7. Ley de Newton
Leyes realizadas por el físico, filósofo, alquimista,
teólogo, inventor, matemático, ingles Isaac Newton conocido
principalmente por las leyes de movimiento (tres) y por la ley de
gravitación universal entre otros. Este extraordinario científico
estableció las bases de la mecánica clásica así como también
el movimiento de los cuerpos, entre otros. Así mismo, realizo
otros grandes descubrimientos como el cálculo matemático,
calculo diferencial, naturaleza de la luz y la óptica
principalmente.

8. Primera Ley de Newton
“Todo cuerpo continúa en su estado de reposo
o de movimiento uniforme en línea recta, a menos
que sea forzado a cambiar ese estado por fuerzas
que actúan sobre él”.
En relación a la primera ley esta se refiere que
cuando no exista fuerza externa un cuerpo en
reposo seguirá en reposo y continuara en
movimiento a velocidad constante (rapidez
constante en línea recta).

9. Segunda Ley de Newton
“El cambio de movimiento es proporcional a
la fuerza motriz que se ha impreso, y sigue la
dirección de la línea recta en que se imprime la
fuerza”.
En otras palabras un cuerpo siempre
establecerá una segunda fuerza sobre otro cuerpo,
el segundo cuerpo ejercerá sobre el primero cuya
magnitud es igual pero en dirección contraria a la
primera.

10. Tercera Ley de Newton
“A toda acción se opone siempre una reacción
igual; o bien; las acciones recíprocas de dos
cuerpos, uno sobre otro, son siempre iguales y
dirigidas hacia las partes opuestas”.
En un orden de idea más sencillo, se refiere a
la fuerza que ejercen todos los cuerpos que están en
contacto unos con otro, es decir cuando un cuerpo
ejerce un cuerpo sobre otro es acción y este otro
ejerce una fuerza sobre el primero (reacción).

11. Elementos que integran una fuerza
- Magnitud: consiste en el mayor o menor grado
de fuerza aplicada para producir un cambio de forma
o movimiento. También es conocida como la
intensidad que representa la cantidad de fuerza
aplicada sobre el objeto.
- Dirección: establece la orientación o
trayectoria en que se mueve el cuerpo por efecto o
aplicación de la fuerza, según los puntos cardinales.

12. Elementos que integran una fuerza
- Sentido: nos indica hacia donde se aplica la
fuerza, para cada dirección hay siempre dos
sentidos, de los cuales se toma como positivas las
fuerzas que actúan en un sentido y negativas las que
actúan en sentido opuesto al positivo.
- Punto de aplicación: es la zona, lugar, sitio
donde se ejerce o aplica la fuerza al objeto.

13. Momento de la fuerza
Se refiere a la propiedad ejecutada con
la finalidad de hacer girar el cuerpo. Es decir,
capacidad de la fuerza para producir un giro
o rotación de un punto. En algunas ocasiones
es usado el término como torque o momento.

14. Ejercicios
 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.
Datos:
m = 2,5 Kg.
a =1,2 m/s2.
F =? (N y dyn)
Solución
Nótese que los datos aparecen en un mismo sistema de unidades
(M.K.S.)
Para calcular la fuerza usamos la ecuación de la segunda ley de
Newton:
Sustituyendo valores tenemos:

15. Ejercicios
 Un ascensor pesa 400 Kp. ¿Qué fuerza debe
ejercer el cable hacia arriba para que suba con
una aceleración de 5 m/s2? Suponiendo nulo el
roce y la masa del ascensor es de 400 Kg.
Solución
Como puede verse en la figura 7, sobre el ascensor
actúan dos fuerzas: la fuerza F de tracción del cable
y la fuerza P del peso, dirigida hacia abajo.

16. Ejercicios
La fuerza resultante que actúa sobre el ascensor es F – P
Aplicando la ecuación de la segunda ley de Newton
tenemos:
Al transformar 400 Kp a N nos queda que:
400 Kp = 400 ( 9,8 N = 3920 N
Sustituyendo los valores de P, m y a se tiene:
F – 3920 N = 400 Kg. ( 0,5 m/s2
F – 3920 N = 200 N
Si despejamos F tenemos:
F = 200 N + 3920 N
F = 4120 N

17. Ejercicios
Calcular el momento o torque de una
puerta giratoria sabiendo que la distancia
es de 8 metros y la fuerza es equivalente a
15 Newton.
M = F • d = 15 N • 8 m = 120 Nm