La Segunda Ley de Newton Expo

June 13, 2017 | Autor: Stephanny Fernandez | Categoría: Física
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Descripción

La Segunda Ley de Newton establece que, la Aceleración de un objeto es directamente proporcional a la Fuerza aplicada e inversamente proporcional a la Masa. O sea, podemos afirmar que:
De la ecuación principal, obtenemos que la unidad de la Fuerza es el Newton, estando en el MKS con la masa en kilogramos y la aceleración en metros por segundo al cuadrado. (1N = 1kg.m/s2)
La Fuerza aplicada se define como cualquier cosa que pueda acelerar un cuerpo; puede ser de origen gravitacional, eléctrica, magnética o simplemente un esfuerzo muscular y modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. Sabemos que las fuerzas producen aceleraciones en los cuerpos, por lo tanto existe una relación Causa-Efecto entre la fuerza aplicada y la aceleración que el cuerpo experimenta.
La relación entre la aceleración y la fuerza podemos encontrarla en experiencias cotidianas. Por ejemplo: Al empujar un carrito de supermercado, la fuerza neta que se ejerce sobre el carrito es la fuerza que yo aplico menos la fuerza de fricción en las ruedas. Si la fuerza neta es F, la aceleración será A; Si la fuerza es 2F, la aceleración será 2, y así sucesivamente. Por tanto, la aceleración de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza neta aplicada, pero la aceleración depende también de la masa del objeto. Si mantengo la fuerza neta F y aumento la masa al doble, la aceleración será A/2.
Para un cuerpo dado, el doble de la fuerza da por resultado el doble de la aceleración; el triple de la fuerza, el triple de aceleración, y así sucesivamente. La aceleración es directamente proporcional a la fuerza. La masa del cuerpo tiene el efecto opuesto. A mayor masa del cuerpo, menor aceleración. Para la misma fuerza, el doble de la masa da por resultado la mitad de su aceleración; el triple de la masa, un tercio de la aceleración.
Aplicaciones de la 2da Ley:
Entre las posibles aplicaciones de la 2da Ley de Newton podemos encontrar:
-Caída Libre: Es el movimiento que se observa cuando un objeto se deja caer desde una cierta altura sobre la superficie de la tierra.
-Péndulo Simple: Ya explicado en exposiciones anteriores.
Ejemplo concreto de la 2da Ley en movimiento rectilíneo:
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 -x

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