UNIVERSIDAD TECNOLOGICA TECNOLOGICA DE CHILE INACAP
Leyes de Newton
NOMBRE: Fidel Aleis H!"n#" Flo$es ASIGNATURA: Est"ti#" est$!#t!$"l DOCENTE: Os#"$ F!ente"l%" B!st"&"nte FECHA : '( )*+ ) ,*'-
INDICE INDICE.................................... ............ , INTRODUCCION ..............................// ...........//+ LAS LE0ES DE NE1TON PRIMERA LE0 DE NE1TON O LE0 DE INERCIA ...............// ....../.../2 SEGUNDA LE0 DE NE1TON.......................// ............/ TERCERA LE0 DE NE1TON.../ ................................./3 APLICACIONES EN LA CONSTRUCCION .............................4 5 6 7( 7'* E8ERCICIO DE LAS LE0ES DE NE1TON ................/ ...........//// ''7 ',7 '+ CONCLUSION............................./.../ ...........'2 BIBLIOGRAFIA.........................../ ................'-
INTRODUCCION Este tema es muy interesante, porque analizando bien, en principio, el contenido de las Leyes de Newton; comprenderemos lo valioso que resulta en nuestra carrera como estudiantes,
luego sus aplicaciones
ya en campo, como
profesionales en Construcción Civil. Nuestro propósito fundamental es saber y comprender como se cumplen estas tres Leyes de Newton que se aplican al equilibrio esttico de los cuerpos, adems de su aplicación en todo proyecto relacionado a la construcción, para eso dentro del presente traba!o de visualizaran algunos e!emplos, donde claramente se puede notar la acción de estas leyes, demostrados grficamente y mediante clculos o e!ercicios donde este impartidas dic"as leyes. #ara esto, comenzaremos por se$alar de cómo se establece estos principios fundamentales, los cuales constituyen la base de gran parte de la ingenier%a moderna. &esde entonces se requiere el conocimiento de estos principios para el dise$o y anlisis de casi todos los instrumentos y sistemas.
LAS LEYES DE NEWTON Newton fue el primero en demostrar que las leyes naturales que gobiernan el movimiento en la 'ierra y las que gobiernan el movimiento de los cuerpos celestes son las mismas. Es, a menudo, calificado como el cient%fico ms grande de todos los tiempos, y su obra como la culminación de la revolución cient%fica.
1. Primera ley de newton o ley de inercia Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por s% solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectil%neo uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre (l. Newton toma en cuenta, as%, el que los cuerpos en movimiento estn sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de concepciones anteriores que entend%an que el movimiento o la detención de un cuerpo se deb%a e)clusivamente a si se e!erc%a sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como est a la fricción. En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectil%neo uniforme implica que no e)iste ninguna fuerza e)terna neta o, dic"o de otra forma; un ob!eto en movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre (l. En el caso de los cuerpos en reposo, se entiende que su velocidad es cero, por lo que si esta cambia es porque sobre ese cuerpo se "a e!ercido una fuerza neta. La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como *istemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no act+a ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.
Segunda ley de newton La primera ley de newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que e)ista algo que provoque dic"o cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros. 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 dic"o cuerpo.
La fuerza y la aceleración son magnitudes vectoriales por lo que tienen un valor, una dirección y un sentido. *i la masa de los cuerpos es constante, la fórmula que e)presa la segunda ley de Newton es Fuerza= masax aceleración
En cambio cuando la masa del cuerpo aumenta, la aceleración disminuye. Entonces, se debe establecer la cantidad de movimiento -p que equivale al producto de la masa de un cuerpo por su velocidad. Es decir p=m ∗v
En el sistema internacional la cantidad de movimiento -p se mide en
Kg∗m s
porque la unidad para la masa es el /ilogramo y la unidad para la aceleración es metros por segundo. #or tanto Fuerza ( N )=masa ( kg )∗aceleracion (
m s
2
)
Tercera ley de newton #ostula que la fuerza que impulsa un cuerpo genera una fuerza igual que va en sentido contrario. Es decir, si un cuerpo e!erce fuerza en otro cuerpo, el segundo cuerpo produce una fuerza sobre el primero con igual magnitud y en dirección contraria. La fuerza siempre se produce en pares iguales y opuestos. #or esta razón, a la tercera ley de newton tambi(n se conoce como Ley de acción y reacción.
#odemos decir entonces que todo se inicia con 0saac Newton y su planteamiento de las tres leyes fundamentales
PRIMERA LEY:Si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula es cero, la partícula permanecerá en reposo (si originalmente estaba en reposo) o se moverá con velocidad constante en línea recta (si originalmente estaba en movimiento) .
SEGUNDA LEY Si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula no es cero, la partícula tendrá una aceleración proporcional a la magnitud de la resultante y en la dirección de ésta.
ER!ERA LEY:as fuerzas de acción y reacción de cuerpos en contacto tienen la misma magnitud, la misma línea de acción y sentidos opuestos!
1dems de estas leyes fundamentales, Newton constituyó la ley de la gravitación, donde establece, que dos cuerpos se atraen mutuamente con fuerzas opuestas, que en con!unto con las tres leyes impulsaron el progreso cient%fico por los siguientes 233 a$os. La ley de la "ra#itación Establece, la relación entre dos o ms masas. No e)iste masa sin gravedad, no e)iste gravedad sin masa -sistema, masa 4 gravedad. En forma espec%fica newton estableció, cul era la fuerza que e)ist%a entre dos masas, conocida como ley de gravitación universal, (l di!o que era proporcional a las masas e inversamente proporcional, al cuadrado de la distancia, que en lengua!e matemtico 5uerza de gravedad entre dos cuerpos es, igual al producto de las masas, por una constante, sobre el cuadrado de la distancia, 5 6 7 -m3 ) m8 9 d:
APLICACIONES EN LA CONSTRUCCIÓN &entro del rubro de construcción en t(rminos generales encontramos diversas aplicaciones en cuanto a construcciones se refiere en los que se ve relacionado
con las 2 leyes de newton y la que se podr%a clasificar como una cuarta ley que es la ley de la gravitación.
1. PUENES. Los puentes se pueden clasificar en diferentes tipos, de acuerdo a diversos conceptos como el tipo de material utilizado en su construcción, el sistema estructural predominante, el sistema constructivo utilizado, el uso del puente, la ubicación de la calzada en la estructura del puente, etc. en todas act+a las fuerzas de tracción y compresión.
Leye$ %&e act'an: •
ercera Ley de Newton( esto se cumple en el centro del arco y la cimentación de los pilares. Las fuerzas siempre se presentan en pares de
•
igual magnitud, sentido opuesto y estn situadas sobre la misma recta. Ley de la "ra#itación: 1qu% el peso de todo el puente tendr a ser atra%do
•
por la gravedad. Primera Ley de Newton: En este caso el puente permanece en reposoestable, al paso de un ve"%culo solo sufrir una peque$a vibración.
P!ente so%$e el $9o P!elo C;ile<
). EDI*I!I+S
+
,I,IENDAS: Los edificios o viviendas se construyen para que se mantengan en estabilidad, esa estabilidad solamente estas logrando para cargas muertas que es el peso propio del edificio, por lo cual por e!emplo un edificio que pesa unas veinte toneladas el suelo tiene que responder con esa misma magnitud; sea cual sea su condición, de no ser as% el edificio tendr%a a caerse, entonces ya los 0ngenieros Civiles somos los encargados de darle condiciones para que el suele reaccione con la fuerza que deseamos. Leye$ %&e act'an: Primera Ley de Newton: #orque el edificio o la vivienda se construye para •
que permanezca en reposo, sosteni(ndose de forma estable. ercera Ley de Newton: #orque el suelo est sosteniendo con la misma fuerza pero en sentido contrario, sino fuera as% tender%a a "undirse la construcción.
-. !ANAL DE IRRIGA!I+N + SIMILARES
Leye$ %&e act'an: •
Se"&nda Ley de Newton: En este caso los canales se construyen siempre con una pendiente, para darle aceleración al agua y pueda fluir, de no ser as% el agua tendr%a a estar en reposo como en una represa o laguna.
Eem/lo A0a/a o !om&na de P&tre( !ile.
E=e$#i#io
Priera Ley de Newton
Segunda Ley de Newton
Tercera Ley de Newton
CONCLUSION Es tan importante la contribución que realizo Newton, fue revolucionario para todas la ciencias que "asta la actualidad son la base fundamental de muc"as ramas de la f%sica, en este caso es la mecnica
la ciencia que nos ayuda a
elaborar dise$o de estructuras, el cual es el tema que nos interesa como futuros profesionales de la construcción.
Las aplicaciones prcticas en la construcción son muy numerosas, siendo quiz la parte de la mecnica ms empleada. Esto es as% especialmente en la ingenier%a civil y en el anlisis estructural, por lo general las estructuras se dise$an para estar y permanecer en reposo o en un equilibrio de fuerzas, ba!o las cargas de servicio estticas, o para que su movimiento ba!o cargas dinmicas sea peque$o y estable -vibraciones. *i aplicamos esta visión del mundo al anlisis estructural resulta que nosotros podemos conocer con todo detalle todas las fuerzas que act+an sobre una estructura, podemos calcular que efectos producirn y podemos dimensionar los elementos estructurales del material que queramos para soportar estos efectos. 'odo esto con la absoluta certeza de que si medimos bien las cosas y utilizamos las "erramientas matemticas adecuadas obtendremos estructuras seguras.
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