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
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen,
además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de
Newton debe expresarse como: F = m a
F = m a
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, es decir 1 N = 1 Kg · 1 m/s2
La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida para cuerpos
cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va
quemando combustible, no es válida la relación F = m · a. Vamos a generalizar la
Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda variar la
masa.
Para ello primero vamos a definir una magnitud física nueva. Esta magnitud física es la cantidad de
movimiento que se representa por la letra p y que se define como el producto de la masa de un
cuerpo por su velocidad, es decir: p = m · v
p = m · v
La cantidad de movimiento también se conoce como momento lineal. Es una magnitud vectorial y, en el
Sistema Internacional se mide en Kg·m/s . En términos de esta nueva magnitud física, la Segunda ley de
Newton se expresa de la siguiente manera:
La Fuerza que actua sobre un cuerpo es igual a la variación temporal de la cantidad de movimiento de
dicho cuerpo, es decir, F = dp/dt
De esta forma incluimos también el caso de cuerpos cuya masa no sea constante. Para el
caso de que la masa sea constante, recordando la definición de cantidad de movimiento y
que como se deriva un producto tenemos: F = d(m·v)/dt = m·dv/dt + dm/dt ·v
F = d(m·v)/dt = m·dv/dt + dm/dt ·v
Primera ley: Ley de inercía.
Nos dice que si sobre un cuerpo no actua ningún otro, este permanecerá
indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el
estado de reposo, que equivale a velocidad cero).
El movimiento es relativo, es decir, depende de cual
sea el observador que describa el movimiento
Para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el
pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén de
una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad.
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 actua ninguna fuerza neta se
mueve con velocidad constante.
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, suponer a un
observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema
inercial.
Tercera ley: Principio de accion y reaccion
dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza
sobre A otra acción igual y de sentido contrario.
Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo,
cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos.
La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.
Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros tambien
nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra
persona hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a
nosotros.
Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo valor y
sentidos contrarios, no se anulan entre si, puesto que actuan sobre cuerpos distintos.
Cuarta ley: gravitación
Fg = G.m1.m2 / r ²
La fuerza entre dos partículas de masas m1
y m2 y, que están separadas por una
distancia r, es una atracción que actúa a lo
largo de la línea que une las partículas, en
donde G es la constante universal que tiene
el mismo valor para todos los pares de
partículas.
En 1798 Sir Henry Cavendish realizó la primera medición experimental de
la constante G utilizando para ello una balanza de torsión. El valor
aceptado actualmente es:
Tema 2.- El Estatuto de Autonomía de la Comunidad de Madrid: Estructura y contenido. Las competencias de la Comunidad de Madrid: Potestad legislativa, potestad reglamentaria y función ejecutiva. La Asamblea de Madrid: Composición, Elección y funciones.