El renacimiento es el renacer del ser humano, de nuevas dudas, conocimientos y objetivos los cuales forman una ventaja para este mismo al generar mas oportunidades de conocimiento y mucho menos de la ignorancia. En esta época el ser humano profundiza y expone sus pensamientos que de tal manera cuestione a los demás.
lunes, 15 de julio de 2013
INTRODUCCIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON
BIOGRAFIA DE ISAAC NEWTON
Biografía
Isaac Newton fue un científico inglés, nació en el día de navidad en 1642 del calendario antiguo. Su madre preparó un futuro de granjero para él. pero después se convenció de que su hijo tenía talento y lo envió a la Universidad de Cambiadme, donde para poder pagarse los estudios comenzó a trabajar.
Newton en la universidad no destacó especialmente.
Su graduación fue en 1665. Después de esto se inclinó a la investigación de la física y de las matemáticas. Debido a esto a los 29 años formuló algunas teorías que le llevarían por el camino de la ciencia moderna hasta el siglo XX.
Isaac es considerado como uno de los principales protagonistas de la "revolucion cientifica" del siglo XVII y el "Padre de la mecánica moderna". Pero el nunca quiso dar publicidad a sus descubrimientos.
*Newton coincidió con Gottfried Leibniz en el descubrimiento del calculo integral, lo que contribuyó a una renovacion de las matemáticas.
*También formuló el teorema del binomio, que es llamado el binomio de newton. Aunque sus principales aportes fueron en el hámbito de la ciencia.
Primeras investigaciones:
*Las primeras investigaciones giraron en torno a la óptica, donde explicó que la luz blanca era una mezcla de los colores que tiene el arcoiris.
Con esto hizo una teoría sobre la naturaleza corpuscular de la luz.
En 1668 diseño el primer telescopio reflector, el cual es un tipo de los que se usan actualmente en la mayoria de los observatorios astronomicos.
Con esto escribió la obra "óptica" (1703) donde recogío su visión de esta materia.
*Trabajo tambien en areas como la termodinámica y la acustica.
*Su lugar en la historia se lo debe a la nueva fundación de la mecanica. Donde en su obra "Principios matémáticos de la filosofía natural" formuló las tres leyes fundamentales del movimiento:
La primera: ley de inercia, la que dice que todo cuerpo tiende a estar en movimiento uniforme o reposo si no se le aplica aobre el alguna fuerza.
La segunda: Principio fundamental de la dinámica, según el cual la aceleración que tiene un cuerpo es igual a la fuerza ejercida sobre el, dividida por su masa.
La tercera: explica que por cada fuerza o acción que se hace sobre un cuerpo, existe una reaccion igual, pero de sentido contrario.
De estas tre leyes, despues él dedujo la cuarta, que para nosotros es la más conocida: La ley de la gravedad. que segun la historia, nos dice que fue sugerida por la caída de una manzana de un árbol.
* Descubrió que la atracción que hay entre la tierra y la luna es directamente proporcional al producto de sus masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que hay entre ellas, donde se calcula la fuerza mediante el producto del cuociente por una constante "G".
Despues de esto Newton se dedicó a aplicar esos principios generales y a resolver problemas concretos, como predecir la posición exacta de los cuerpos celestes.
Con esto se convierte en el mayor astrónomo del siglo.
En 1703 fue nombrado presidente de la royal society de Londres.
En 1705 terminó la ascención de su prestigio, ya que fue nombrado caballero.
Newton en la universidad no destacó especialmente.
Su graduación fue en 1665. Después de esto se inclinó a la investigación de la física y de las matemáticas. Debido a esto a los 29 años formuló algunas teorías que le llevarían por el camino de la ciencia moderna hasta el siglo XX.
Isaac es considerado como uno de los principales protagonistas de la "revolucion cientifica" del siglo XVII y el "Padre de la mecánica moderna". Pero el nunca quiso dar publicidad a sus descubrimientos.
*Newton coincidió con Gottfried Leibniz en el descubrimiento del calculo integral, lo que contribuyó a una renovacion de las matemáticas.
*También formuló el teorema del binomio, que es llamado el binomio de newton. Aunque sus principales aportes fueron en el hámbito de la ciencia.
Primeras investigaciones:
*Las primeras investigaciones giraron en torno a la óptica, donde explicó que la luz blanca era una mezcla de los colores que tiene el arcoiris.
Con esto hizo una teoría sobre la naturaleza corpuscular de la luz.
En 1668 diseño el primer telescopio reflector, el cual es un tipo de los que se usan actualmente en la mayoria de los observatorios astronomicos.
Con esto escribió la obra "óptica" (1703) donde recogío su visión de esta materia.
*Trabajo tambien en areas como la termodinámica y la acustica.
*Su lugar en la historia se lo debe a la nueva fundación de la mecanica. Donde en su obra "Principios matémáticos de la filosofía natural" formuló las tres leyes fundamentales del movimiento:
La primera: ley de inercia, la que dice que todo cuerpo tiende a estar en movimiento uniforme o reposo si no se le aplica aobre el alguna fuerza.
La segunda: Principio fundamental de la dinámica, según el cual la aceleración que tiene un cuerpo es igual a la fuerza ejercida sobre el, dividida por su masa.
La tercera: explica que por cada fuerza o acción que se hace sobre un cuerpo, existe una reaccion igual, pero de sentido contrario.
De estas tre leyes, despues él dedujo la cuarta, que para nosotros es la más conocida: La ley de la gravedad. que segun la historia, nos dice que fue sugerida por la caída de una manzana de un árbol.
* Descubrió que la atracción que hay entre la tierra y la luna es directamente proporcional al producto de sus masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que hay entre ellas, donde se calcula la fuerza mediante el producto del cuociente por una constante "G".
Despues de esto Newton se dedicó a aplicar esos principios generales y a resolver problemas concretos, como predecir la posición exacta de los cuerpos celestes.
Con esto se convierte en el mayor astrónomo del siglo.
En 1703 fue nombrado presidente de la royal society de Londres.
En 1705 terminó la ascención de su prestigio, ya que fue nombrado caballero.
PRIMERA LEY DE NEWTON
La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un
cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que:
En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo uniforme implica que no existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma; un objeto en movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre él. 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 ha ejercido una fuerza neta.
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 actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.
En realidad, 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, por ejemplo, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial. Lo anterior porque a pesar que la Tierra cuenta con una aceleración traslacional y rotacional estas son del orden de 0.01 m/s^2 y en consecuencia podemos considerar que un sistema de referencia de un observador dentro de la superficie terrestre es un sistema de referencia inercial.
Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.
Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre él. Newton toma en cuenta, así, el que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de concepciones anteriores que entendían que el movimiento o la detención de un cuerpo se debía exclusivamente a si se ejercía sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como esta a la fricción.
En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo uniforme implica que no existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma; un objeto en movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre él. 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 ha ejercido una fuerza neta.
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 actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.
En realidad, 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, por ejemplo, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial. Lo anterior porque a pesar que la Tierra cuenta con una aceleración traslacional y rotacional estas son del orden de 0.01 m/s^2 y en consecuencia podemos considerar que un sistema de referencia de un observador dentro de la superficie terrestre es un sistema de referencia inercial.
SEGUNDA LEY DE NEWTON
La segunda ley del movimiento de Newton dice que:
En términos matemáticos esta ley se expresa mediante la relación:
Sabemos que
es el momento lineal, que se puede escribir m.V donde m es la masa del cuerpo y V su velocidad.
aplicando estas modificaciones a la ecuación anterior:
El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.[7]En las palabras originales de Newton:
Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressæ, & fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.[6]Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, la fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.
En términos matemáticos esta ley se expresa mediante la relación:
Donde:
- es el momento lineal
la fuerza total o fuerza resultante.
Sabemos que
es el momento lineal, que se puede escribir m.V donde m es la masa del cuerpo y V su velocidad.Consideramos a la masa constante y podemos escribir
aplicando estas modificaciones a la ecuación anterior:
LA TERCERA LEY DE NEWTON O PRINCIPIO DE ACCIÖN O REACCIÖN
La tercera ley de Newton explica las fuerzas de acción y reacción. Estas fuerzas las ejercen todos los cuerpos que están en contacto con otro, así un libro sobre la mesa ejerce una fuerza de acción sobre la mesa y la mesa una fuerza de reacción sobre el libro. Estas fuerzas son iguales pero contrarias; es decir tienen el mismo modulo y sentido, pero son opuestas en dirección.
Esto significa que siempre en que un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro este también ejerce una fuerza sobre él.
Se nombra fuerza de acción a la que es ejercida por el primer cuerpo que origina una fuerza sobre otro, por lo tanto se denomina fuerza de reacción a la es originada por el cuerpo que recibe y reacciona (De allí el nombre) con esta otra fuerza sobre el primer cuerpo.
Esto significa que siempre en que un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro este también ejerce una fuerza sobre él.
Se nombra fuerza de acción a la que es ejercida por el primer cuerpo que origina una fuerza sobre otro, por lo tanto se denomina fuerza de reacción a la es originada por el cuerpo que recibe y reacciona (De allí el nombre) con esta otra fuerza sobre el primer cuerpo.
¿Pero qué pasa cuando ningún cuerpo origino primariamente la fuerza, como en el ejemplo del libro sobre la mesa? Cualquiera puede ser denominada fuerza de acción y obviamente a la otra se le denominará como fuerza de reacción.
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