NIVEL:
SECUNDARIA
SEMANA
N
1 PRIMER
AO
LA FUERZA - LEYES DE NEWTON
SIR. ISAAC NEWTON (1642 - 1727) Muchos grandes hombres han sido descritos con la palabra genio. Pocos, sin embargo, la merecen tanto como Sir, Isaac Newton, quien hizo muchas contribuciones fundamentales a la ciencia. Por lo que ms se le conoce tal vez es po su trabajo sobre la gravedad. Con su ley de la gravitacin universal demostr la forma como se mantiene el orden del universo; por qu la Luna gira en torno a la Tierra y los planetas alrededor del Sol sin vagar libremente por el espacio. Hacia 1665, cuando Newton comenzaba a formular su ley, la gente ya haba aceptado la idea del sistema planetario desarrollado por Coprnico, que pona al Sol en el centro del sistema. Kepler haba descrito detalladamente los movimientos de los planetas en el interior del sistema. Pero lo que Newton hizo primero que nadie fue explicar por qu los planetas se movan de la forma descrita. Lo que tradicionalmente se cuenta sobre Newton es que la iniciativa para el estudio que lo llev a elaborar la ley de la gravitacin la obtuvo al observar una manzana que caa de un rbol. De repente tuvo claro que la fuerza de gravedad que atraa los objetos hacia la Tierra, tambin atraa a la Luna y la mantena en su rbita. Comprob que, en efecto, la Luna cae hacia la Tierra, pero que case en la misma medida que la superficie del planeta se curva. Esto significa que nunca podr acercarse a la Tierra. Newton, que naci el mismo ao en que mora Galileo, en cierto sentido fue el continuador de la obra de este ltimo sobre la gravitacin. De los experimentos hechos por Galileo tambin desarroll sus famosa leyes sobre los cuerpos en movimientos, que constituyen la base de la rama de la ciencia llamada dinmica. Estas leyes fundamentales sobre el movimiento y la gravitacin fueron publicadas en 1687, unos 20 aos despus que Newton las haba formulado. Forman parte de su libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, conocido generalmente como Principios. Este libro es considerado como una de las obras ms importantes en la historia del conocimiento cientfico. Tambin cre una nueva rama de las matemticas conocida como clculo, que tiene el valor inestable para los cientficos. La astronoma no fue la nica ciencia en la que Newton dio nuevas perspectivas. Tambin realiz espectaculares descubrimientos en ptica, el estudio de la luz, descubri que la luz del Sol, o luz blanca, en realidad est formada por una mezcla de colores. Descompuso la luz hacindola pasar a travs de un prisma de vidrio.
TAREA DOMICILIARIA N 1
Cuando realizamos un esfuerzo muscular para empujar o tirar de un objeto, le estamos comunicando una Fuerza.
Fuerza._____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ ___
Unidad.-
Segn el
Sistema Internacional
(S.I) la unidad
de la fuerza es
PRINCIPALES
1
el
Newton (N).
FUERZAS
Fuerza de Gravedad o Peso (FG).-
Todo cuerpo al ser soltado o
abandonado cae. Esto se debe a la atraccin que ejerce la Tierra sobre dicho cuerpo, luego :
FG
=
mg
Donde
:
m g
Ejemplo :
: :
Masa Aceleracin
de
Si un cuerpo posee una masa de 3 kg. Su pero ser.
del
cuerpo
la
gravedad
(g = 10 m/s 2)
FG = mg FG = 3(10) = 30 N
CUIDADO! No
confundir
masa
con
peso
Tensin (T).- Esta fuerza se presenta sobre cuerdas, sogas, alambres, etc. Se dibuja a lo
3 largo
Una
de
la
Propiedad
Llamado
cuerda.
:
Inercia
Un nio comienza a empujar un bloque sobre una pista de hielo a partir de A y lo suelta (deja de empujar) en B.
Se puede comprender que si el bloque se desplaza de A hacia B es debido a la fuerza que ejerce la persona al empujarlo.
Pero
:
Cmo es posible que luego de soltarlo, siga en movimiento?
Lo que ocurre es que todos los cuerpos estando en movimiento manifiestan una tendencia a conservar su movimiento y lo mismo ocurre cuando estn en reposo, manifiestan una tendencia a conservar su estado de reposo. Esto lo sintetizamos en que : Todos los cuerpos tienden a conservar su velocidad. 3
Tensin (T).- Esta fuerza se 3 Tensin (T).- Esta fuerza se presenta sobre cuerdas, sogas, alambres, presenta sobre cuerdas, sogas, alambres, etc. dibuja largolosdecuerepo, la cuerda. etc. Se dibujaesadecir lo largo depropiedad la cuerda. ComoSe esto se da aenlotodos decimos que es algo propio de ellos, es una y a esta propiedad se le denomina Inercia. Acerca de la inercia hay mucho que discutir, pero se hace bastante sencillo entender esta propiedad cuando se manifiesta en nosotros mismos. Por ejemplo : Qu es lo que ocurre cuando el carro el cual nos transportamos estando en reposo acelera o estando en movimiento se detiene sbitamente?
c
En el primer caso, nuestro cuerpo tiende ir hacia atrs manifestando as una tendencia a continuar con su estado de reposo.
Veamos
:
Una Propiedad Llamado : Inercia
Una Propiedad Llamado : Inercia
Un nio comienza a empujar un bloque sobre una pista de hielo a partir de A y lo suelta (deja de empujar) en B.
Un nio comienza a empujar un bloque sobre una pista de hielo a partir de A y lo suelta (deja de empujar) en B.
Masa
e
Inercia
Como lo hemos planteado anteriormente, la inercia es una propiedad que presentan todos los cuerpos, pero no todos la manifiestan en igual medida!. Por ejemplo : Cuando un microbs se encuentra con pocos pasajeros al arrancar no es muy difcil que adquiera gran movilidad e ir bastante rpido, pero : Qu ocurre cuando el microbs est lleno de pasajeros? Al arrancar es ms difcil que adquiera gran movilidad y el microbs ir lento. Este hecho se debe a que en el segundo caso el microbs al estar lleno de pasajeros manifiesta una mayor tendencia a continuar con su estado de reposo, es decir presenta una mayor inercia y esto se debe a que se presenta una mayor masa. Por
1
lo
Ley
de
tanto
Newton
:
(Principio
de
Inercia)
Todo cuerpo conserva su estado de reposo o de movimiento rectilneo uniforme, a menos que sobre l actue una fuerza.
3
Ley
de
Newton
(Principio
de
Accin
y
Reaccin)
^Si un cuerpo le aplica una fuerza a otro (accin), entonces el otro le aplica una fuerza igual y en sentido opuesto al primero (reaccin).
Caractersticas
-
Son No se Aparecen
de
igual anulan
porque
valor actan
y sobre
sentido cuerpos
opuesto. diferentes. simultneamente.
SIR. ISAAC NEWTON (1642 - 1727) EJERCICIOS DE APLICACIN EJERCICIOS DE APLICACIN SIR. ISAAC NEWTON SIR.sinISAAC Muchos grandes hombres han sido descritos con la palabra genio. Pocos, embargo,NEWTON la merecen tanto como Sir, Isaac Newton, quien-hizo muchas contribuciones fundamentales a la ciencia. Por -lo 1727) que ms se le conoce tal (1642 1727) (1642
1. 1.
1. 2. 2.
2.
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6. 6. a)
6.
vez es po trabajo sobre la gravedad. Con su universal demostr Determine el su peso de un cuerpo, si su masa esley dede la gravitacin 5 kg. (g = la 10forma m/s22)como se mantiene Determine el peso de un cuerpo, si su masa es de 5 kg. (g = 10 m/s ) el orden del universo; por qu la Luna gira en torno a la Tierra y los planetas alrededor EJERCICIOS DE APLICACIN del Sol sin vagar EJERCICIOS DE APLICACIN libremente por con la el hombres han sido descritos espacio. Muchos grandes hombres han sido descritos Muchos grandes con la palabra genio. Pocos, sin embargo, palabra la merecen a) 5 N b)la merecen 50 c)genio. Pocos, sin embargo, 30 a) 5 Sir, N b) 50 c) ya 30 Hacia como 1665, cuando comenzaba formular su ley,tanto la gente haba aceptado idea hizo del sistema tanto IsaacNewton Newton, quien como Sir, Isaac Newton,la quien muchas d) 10hizoae)muchas 20 d) 10 e) 20 planetario desarrollado por Coprnico, que Por pona el centro del sistema. 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Con su ley de la gravitacin universal Si la masa de un cuerpo es 10 kg, su peso ser : Si demostr la masa de cuerpo kg, pesocomo ser : la forma como seunmantiene el ordenesdel 10 demostrsula forma se mantiene el orden del Lo que tradicionalmente se cuenta sobre a elaborar la leyy universo; por qu la Luna gira en torno a laNewton Tierra es y que la iniciativa universo;para por el questudio la Luna que giraloenllev torno a la Tierra a) que 5 N rbol. b) 50 c)tuvo claro 30 que la fuerza de a) 5 N gravitacin b) alrededor 50obtuvo c) 30vagaruna de la la manzana caa de un repente los planetas del al Solobservar sin los planetas alrededor del Sol 150 sin vagar libremente a) 20 N b) libremente 300 c) De d) 10 20 d) 10 que a) 20e)atraa loselobjetos 20 N la b) c) y lae)mantena el 150 gravedad hacia tambin atraa por a300 la Luna en su rbita. que, en por espacio. d) 100Tierra, e) 50 Comprobespacio. d) 100 e) 50 efecto, la Luna cae hacia la Tierra, pero que case en la misma medida que la superficie del planeta se curva. Esto 1665, cuando significaNewton comenzaba que podr Hacia 1665, acercarse a comenzaba la Tierra. Hacia anunca formular cuando Newton a formular 2. Si la masa de un cuerpo es 10 kg, su Si lasu masa delaungente cuerpo eshaba 10 kg, su ley, ya aceptado la idea del su ley, la gente ya haba aceptado la idea del 3. Si el peso de un cuerpo es 30 N su masa ser : peso ser : peso 3. ser : Si el peso de un cuerpo es 30 N su masa ser Newton, que naci el mismo ao en que mora Galileo, en cierto sentido fue el continuador de la obra de este ltimo sistema planetario desarrollado por Coprnico, que sistema planetario desarrollado por Coprnico, que sobreallaSol gravitacin. De los hechos sus del famosa leyes sobrehaba los pona en el centro del experimentos sistema. Kepler haba por Galileo ponatambin al Sol desarroll en el centro sistema. Kepler cuerpos detalladamente en constituyen la base de rama de la ciencia descrito movimientos de los descrito detalladamente los movimientos de los a) 30 movimientos,los que kg b) 3 la c) 10llamada dinmica. a) 20 c) 150 a) 20 planetas N b) en c) del sistema. 150 kg b) 30el 300 3 N b) c)en el 300 10 interior planetas interior del sistema. Pero lo que d) 20Peroe) lo que 40 d) 100 e) 50 d) 100 e) 50 20 e) 40 Estas leyes sobre movimiento y la gravitacin fueron publicadas en 1687, 20 aos despus Newton hizofundamentales primero que nadie fueelexplicar por qu Newton hizo primero que nadie unos fue explicar por qu que planetas Newton las formulado. Formandescrita. parte de su libro Principia Mathematica, los se haba movan de la forma los Philosophiae planetas seNaturalis movan de la forma descrita. conocido Principios. Este libro considerado de las obras en la 4. Si el generalmente peso decomoun cuerpo es es 450 N, como su unaamsa ser ms importantes : 3. Si el peso de un cuerpo es 30 N su 3. 4. Si el peso de un cuerpo es 30 N su Si el peso de un cuerpo es 450 N, su amsa ser : historia del conocimientose cientfico. TambinNewton cre una nueva rama detradicionalmente las matemticas conocida como clculo, que Lo que tradicionalmente cuenta sobre Lo que se cuenta sobre Newton masa ser : masa : tiene el para el estudio valor es que la ser iniciativa que lo llevinestable a es que lapara iniciativa para los el estudio quecientficos. lo llev a elaborar la ley 450 de lab)gravitacin la obtuvo al la ley de la gravitacin la obtuvo al a) 35 elaborar c) 25 a) 450 35 c) 25 de La astronoma fue lab) nica en que Newton dio nuevas perspectivas. Tambin observar una no manzana que ciencia caa de45 unlarbol. De observar una manzana que realiz caa un rbol. De d) e) 50 espectaculares a) 30 la luz kg 3 blanca, c) en realidad 10 a) 30 repente kg b) 3en que c)la el 10 de45 d) 50 descubrimientos ptica, estudio de la e) luz, descubri que delb) Sol, oclaro luz est formada tuvo claro fuerza gravedad que repente tuvo que la fuerza de gravedad que d) luz hacindola pasar 20 e)a travs de un 40 d) 20 e) 40Descompuso por una mezcla de colores. prisma vidrio. atraa los objetos hacia la Tierra, tambin atraa la a la atraa los objetos hacia la Tierra, tambinde atraa a la Luna en su rbita. Comprob que, en estara Luna dirigido y la mantenalaen su tensin? rbita. Comprob que, en 5. En y lalamantena figura, hacia donde 5. En figura, hacia perodonde dirigido tensin? efecto, lalaLuna cae hacia la Tierra, que case estara efecto, la Luna caelahacia la Tierra, pero que case Si el peso de un cuerpo es 450 N, su 4. Si elen peso de unmedida cuerpo que es 450 N, su del planeta 4. la misma la superficie se en la misma medida que la superficie del planeta se ser : amsa : acercarse amsa curva. Estoser significa que nunca podr a la curva. Esto significa que nunca podr acercarse a la Tierra. Tierra. b) a) 450 b) 35 c) 25 a) b) 450 b) 35 el c) 25que mora Galileo, Newton, que naci mismo ao en Newton, que naci el mismo ao en que mora Galileo, c) d) 45 e) 50 d) c) 45 sentido e) 50 en cierto fue el continuador de la obra de en cierto sentido fue el continuador de la obra de d) d) este ltimo sobre la gravitacin. De los experimentos este ltimo sobre la gravitacin. De los experimentos e) e) hechos por Galileo tambin desarroll sus famosa hechos por Galileo tambin desarroll sus famosa 5. En la figura, hacia donde estara 5. En leyes la figura, donde estara sobrehacia los cuerpos en movimientos, que leyes sobre los cuerpos en movimientos, que dirigido la tensin? dirigido la la base de tensin? constituyen la rama de la ciencia constituyen la base de la rama de la ciencia dinmica. llamada N 1 dinmica. DOMICILIARIA Del llamada ejercicio anterior indique TAREA la direccin de la normal. Del ejercicio anterior indique la direccin de la normal. a) a) b) d) d) c) d) e)
a) a) d)
Estas leyes fundamentales sobre el movimiento y a) la gravitacin fueron publicadas en 1687, unos 20 b) b) b) Newton las haba e) 1.aos despus Sique la masa de formulado. un cuerpo c) e) Forman parte de su libro Philosophiae Naturalis d) Principia Mathematica, conocido generalmente e) como Este libro como N b)la 7. Dela) Principios. ejercicio N10es considerado 5, indique 7. Delde las obras ejercicio N 5, la historia indique una ms importantes en del 1 la d) conocimiento cientfico. Tambin cre una nueva rama de las matemticas conocida b) como clculo, que tiene 6. Del Del elejercicio anterior indique la b) valor inestable e)un 2. Si la para masa los decientficos. cuerpo
Estas leyes fundamentales sobre el movimiento y la c) gravitacin fueron publicadas en 1687, unos 20 c) aos formulado. es despus 0,1 que kg. Newton Hallelas haba su peso : Forman parte de su libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, conocido generalmente comodireccin Principios. Este es considerado como del 0,1 libro c) peso. 2 direccin peso.en la historia del una de las obras msdel importantes e) 5 conocimiento cientfico. Tambin cre una nueva rama dec)las matemticas conocida como clculo, que tiene ejercicio anterior indique la el c) para los cientficos. es valor 0,25 inestable kg. Halle su peso :
