Guía de Física nª5

1. ¿Qué estudia la dinamica?
2. Averiguar la biografía de Newton, sus trabajos mas destacados.
3. Enunciar las leyes o principios de Newton.
4. Definir y dar ejemplo de fuerza. Que efectos puede producir en un cuerpo si se le aplica fuerza.
5. ¿Cual es la diferencia entre peso y masa? Explicar y dar ejemplos. Indicar con que instrumentos se miden cada uno.
6. Dar ejemplos de inercia y de acción y reacción.
7. Explicar los distintos tipos de fuerzas (fuerza magnética, gravitatoria, de rozamiento, etc).
8. Indicar las unidades de medición de fuerzas en los diferentes sistemas.

9. ¿Qué es un vector? Indicar y graficar sus elementos.
10. ¿Por qué las fuerzas son magnitudes vectoriales?

Desarrollo
1-La dinamica se encarga del estudio del origen del movimiento. Es la parte de la física que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación con las causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento. Su objetivo es describir los factores que producen alteraciones de un sistema físico, y plantear ecuaciones de movimiento.

2.Isaac Newton (1642-1727):
Nació el día de Navidad en el calendario juliano, la fecha del calendario actual, sería 4 de Enero de 1643. Newton nació antes de tiempo, y se creyó que no sobreviviría pero tuvo, una salud de hierro. Vivió 84 años .
Supadre murió tres meses antes de su nacimiento. Su madre volvió a casarse se fue con su nuevo marido y dejó a su hijo con su madre. su madre volvió a enviudar y regresó a su casa con los tres hijos que había tenido.
Sus tíos encauzaron a Newton en los estudios
Llegó a Cambridge en 1661. Newton costeaba parte de sus estudios haciendo de criado de otros estudiantes. Newton llegó a ser catedratico lucasiano de Cambridge.
En 1665 La peste llegó a Europa y causó millones de muertes.
En 1665 hubo un brote de peste en Inglaterra. Para combatirla se cerraron las Universidades. Newton se fue a su casa de Woolsthorpe. En estos años, descubrió la naturaleza de la luz, la ley de la gravitación universal y el calculo.
En 1696 Newton fue nombrado Interventor de la Casa de la Moneda y después Director. Newton se destacó en la persecución de delincuentes, organizando una red de confidentes que se infiltraban en las bandas de delincuentes.
En 1701 Renuncia a la catedra lucasiana ya que disponía de una buena posición
En 1704 Newton entra en el consejo de la Royal Society que estaba en un mal momento, económico. Newton contrató a buenos científicos, y expulsó a los miembros que no estaban al corriente de sus cuotas
Lo que publicó en vida lo hizo muchos años después de haberlo descubierto.
En 1704 publicó La Óptica. Este libro tiene dos apéndices sobre matematicas, uno sobrecalculo de areas de curvas y otro sobre líneas de tercer orden.
Philosaphiae naturalis principia mathematica. Consta de tres libros. El libro I trata sobre le movimiento. El Libro II trata de los movimientos de los fluidos. El libro III trata de la fuerza de la gravedad. Newton también hizo experimentos de alquimia, en busca de la piedra filosofal.
Sus principales descubrimientos e inventos:
-Fuerza centrípeta: es la fuerza resultante que causa de todo movimiento circular, dirigida hacia el centro y con una magnitud igual a, siendo el radio de la circunferencia instantanea que describe la trayectoria.
-Descomposición de la luz en colores: Explicó el fenómeno mediante una teoría corpuscular de a descomposición de la luz blanca en los diferentes colores del arco iris en pasar por prismas transparentes.
-Gravitación universal: Cuantificó y describió la atracción de los cuerpos por el simple hecho de tener masa.
-Leyes de Kepler: Las demostró matematicamente a partir de su teoría de la gravitación universal. Hipótesis corpuscular de la luz: Intentó explicar diversos aspectos de la propagación de la luz suponiendo que estaba formada por pequeños proyectiles, corpúsculos.
-Mecanica newtoniana: La mecanica es l parte de la física que se encarga de estudiar el movimiento de los cuerpos y sus causas.
-Óptica: Hizo diferentes adelantos en óptica, entre los que destaca eltelescopio de reflexión. Probablemente el «Óptica» sea el segundo libro en importancia que publicó a lo largo de su vida.
-Leyes del movimiento: Las tres leyes que fundamentan la mecanica de Newton fueron publicadas en su libro mas importante, los «Principia».
3.La primera ley de Newton o ley de la inercia
'Todo cuerpo permanecera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado por fuerzas externas a cambiar su estado'.
En esta ley, Newton afirma que un cuerpo sobre el que no actúan fuerzas externas (o las que actúan se anulan entre sí) permanecera en reposo o moviéndose a velocidad constante.
La segunda ley de Newton o ley de la interacción y la fuerza
'El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz externa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime'.
Esta ley explica las condiciones necesarias para modificar el estado de movimiento o reposo de un cuerpo. Según Newton estas modificaciones sólo tienen lugar si se produce una interacción entre dos cuerpos, entrando o no en contacto (por ejemplo, la gravedad actúa sin que haya contacto físico).
La tercera ley de Newton o ley de acción-reacción
'Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria; las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentidos opuestos'.
Por ejemplo: se tiene una sensaciónde dolor al golpear una mesa, puesto que la mesa ejerce una fuerza sobre ti con la misma intensidad; el impulso que consigue un nadador al ejercer una fuerza sobre el borde de la piscina, siendo la fuerza que le impulsa la reacción del borde a la fuerza que él esta ejerciendo.
4. Fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales. La fuerza es un tipo de acción que un objeto ejerce sobre otro objeto. El efecto de la aplicación de una fuerza sobre un objeto puede ser: modificación del estado de movimiento en que se encuentra el objeto que la recibe, modificación de su aspecto físico.
Por ejemplo, al levantar pesas, al golpear una pelota con la cabeza o con el pie, al empujar algún cuerpo sólido, al realizar un esfuerzo muscular al empujar algo.
-Un objeto empuja a otro: un hombre levanta pesas sobre su cabeza
-Un objeto atrae a otro: el Sol atrae a la Tierra
-Un objeto repele a otro: un iman repele a otro iman
-Un objeto impulsa a otro: un jugador de fútbol impulsa la pelota con un cabezazo.
-Un objeto frena a otro: un ancla impide que un barco se aleje.
5.La unidad de medida de la masa es el kilogramo (kg)
La unidad de medida del peso es el newton(N)
Características de masa | Características de peso |
Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. | Es la fuerza que ocasiona la caída de los cuerpos. |Es una magnitud escalar. | Es una magnitud vectorial. |
Se mide con la balanza. | Se mide con el dinamómetro. |
Su valor es constante, es decir, independiente de la altitud y latitud. | Varía según su posición, es decir, depende de la altitud y latitud. |
Sus unidades de medida son el gramo (g) y el kilogramo (kg). | Sus unidades de medida en el Sistema Internacional son la dina y el Newton. |
Sufre aceleraciones | Produce aceleraciones. |

Ejemplo de masa: una pluma de acero y una pluma natural. Aunque sean iguales, la pluma de acero tiene mas masa que la otra.
Ejemplo de peso: Un niño, cuya masa podemos calcular en unos 36 kilogramos pesa 352 Newtons (N).
En la Luna, pesa seis veces menos. Si lo ponemos en la Luna, su masa seguira siendo la misma, pero como la fuerza de gravedad de la Luna es 6 veces menor que la de la Tierra, allí el niño PESARA 58,68 Newtons (N)
6. Inercia: Por ejemplo, los proyectiles continúan en su movimiento mientras no sean retardados por la resistencia del aire. Una piedra que gira amarrada al extremo de una cuerda y que sujetamos de su otro extremo. Si la cuerda se corta, cesa de ejercerse la fuerza centrípeta y la piedra vuela alejandose en una línea recta tangencial a la circunferencia que describía

Acción y reacción, por ejemplo: La fuerza que ejerce la bala sobre la pistola y la que ejerce la pistola sobre la balaprovocando el disparo de esta. La fuerza que ejerce el avión sobre el aire, provoca que el aire reaccione sobre el avión provocando el desplazamiento de este. La fuerza del misil hacia el aire y la del aire sobre el misil provoca el movimiento del misil.
7. Fuerza elastica: es la que logran ejercer los resortes que, fuera de su posición normal, cuando estan comprimidos o estirados y logran ejercer fuerza, ya sea empujando o tironeando un cuerpo.
Fuerza de rozamiento: es la fuerza de contacto que surge cuando un cuerpo es deslizado sobre una superficie y se opone a este movimiento. Dentro de esta fuerza encontramos dos tipos: las dinamicas y las estaticas.
La fuerza estatica establece la fuerza mínima que se precisa para mover un cuerpo. La fuerza que se opone al movimiento de un cuerpo es la de rozamiento dinamico.
Fuerza normal: es aquella que ejerce una superficie cuando reacciona ante un cuerpo que se desliza sobre ella.
Fuerza gravitatoria: es aquella fuerza de atracción que surge entre dos cuerpos. Esta fuerza esta condicionada por la distancia y masa de ambos cuerpos y disminuye al cuadrado a medida que se incrementa la distancia.
Fuerza electromagnética: es la que repercute sobre aquellos cuerpos que se encuentran eléctricamente cargado. Esta presente en las transformaciones químicas y físicas.
8. Unidades de medición de fuerzas en los diferentes sistemasSistema Internacional de Unidades (SI): newton (N)
Sistema Técnico de Unidades: kilogramo-fuerza (kgf) o kilopondio (kp
Sistema Cegesimal de Unidades: dina (dyn)
Sistema Anglosajón de Unidades: Poundal, Libra fuerza (lbf), KIP (= 1000 lbf)
9. En física, un vector es una herramienta geométrica utilizada para representar una magnitud física definida por su longitud, su dirección y su sentido.
Elementos de un vector
Todo vector tiene los siguientes elementos
1.-Módulo o Intensidad: Representa el valor de la cantidad física vectorial, esta representado por la longitud del vector.
2.-Dirección: Esta representado por la recta que contiene al vector es el angulo que hace dicho vector con una o mas rectas de referencia, según sea el caso en el plano o en el espacio.
Sentido: Indica la orientación de un vector, graficamente esta dado por la cabeza de la flecha del vector.

4.-Punto de aplicación: Es el punto sobre el cual se supone actúa el vector.

10. La fuerza es la típica magnitud vectorial porque cuando una fuerza se aplica a un objeto, es necesario saber su punto de aplicación, su dirección, sentido y el módulo o intensidad con la que dicha fuerza llega al cuerpo. No alcanza con decir que la fuerza vale o tiene un módulo de 42 N (Newton). Otras magnitudes vectoriales conocidas son: Velocidad, aceleración, cantidad de movimiento, etc. entre otras.