Leyes de Newton

LEYES DE NEWTON
DINÁMICA: Parte de la mecá nica que estudia el

movimiento y sus causas. Introduce el concepto de
fuerza y masa
Objetivo:
Analizar los fundamentos e implicaciones de las leyes
de Newton
 Introducción al concepto de fuerza.
 Masa inercial y masa gravitacional.
CONCEPTOS
Ay = Asen 
FUERZA: Descripció n cualitativa de la interacció n entre
A dos
cuerpos o entre un cuerpo y su entorno. Es la causa de un

cambio en el estado de movimiento de un cuerpo. Es una
Ax = Acos 
cantidad vectorial (modulo, direcció n y sentido). La unidad de
medida de la fuerza es el Newton (N)
FUERZA DE CONTACTO
FUERZA DE CAMPO
FUERZAS QUE ACTUÁN
SOBRE UN CUERPO
A. PESO: Fuerza de atracció n de la B. NORMAL (N): Es una fuerza de
tierra. Esta fuerza está dirigida reacció n natural que poseen los
siempre hacia abajo o hacia el centro cuerpos que está n sobre cualquier
superficie. Su direcció n siempre es
de la Tierra. Unidad de medida es el
perpendicular a la superficie.
Newton ( 1 N = kg m/)
P = mg N N
Masa gravitatoria: es el resultado de
dividir el peso del cuerpo entre la
aceleració n gravitatoria y se mide
P P
utilizando la balanza.
N P
P
C. FUERZA DE TENSIÓN (T): Las D. FUERZA DE FRICCIÓN (fr):
cuerdas o cables permiten transmitir fuerza entre dos superficies en
fuerzas de un cuerpo a otro. Cuando en los contacto, a aquella que se opone al
extremos de una cuerda se aplican dos movimiento entre ambas superficies.
fuerzas iguales y contrarias, la cuerda se Su direcció n es paralela a la
pone tensa. Las fuerzas de tensió n son, en superficie y opuesta al movimiento
definitiva, cada una de estas fuerzas que
soporta la cuerda sin romperse.
TIPOS DE FRICCIÓN
Fuerza de fricción estática (fs): se da cuando el objeto está en reposo.
Experimentalmente se determinó que: fs  N (la fricción es directamente
proporcional a la normal)
Por lo que puede expresarse por medio de la siguiente ecuación
donde s es una constante de proporcionalidad llamada coeficiente de

fricción estática.
Fuerza de fricción cinética (fk) : se da cuando el objeto ya está en

movimiento. De igual forma que la fricción estática, la ecuación para la
fricción cinética es
donde k es una constante de proporcionalidad llamada coeficiente de

fricción cinética.
DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE
Representación gráfica utilizada para analizar las fuerzas que actúan
sobre un cuerpo libre.
Consiste en dibujar todas las fuerzas que actúan sobre la masa, en un

plano cartesiano haciendo coincidir al cuerpo con el origen del plano.
30°
DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE
DIAGRAMAS
DE
CUERPO
LIBRE
PRIMERA LEY DE
NEWTON
LEY DE LA
“Todo cuerpo tiende a conservar su estado de reposo o de movimiento
rectilíneo uniforme (velocidad constante), siempre que no exista una
INERCIA
fuerza externa, neta o resultante actuando sobre él, o que la sumatoria de
ellas sea igual a cero”
INERCIA: Tendencia de un cuerpo a permanecer en reposo o en
movimiento; o a un cambio de dirección del mismo. Para vencer la
inercia debe aplicarse una fuerza.
Matemá ticamente
F = 0
 FX = 0  FY = 0
CUERPOS EN EQUILIBRIO
CONDICIONES DE EQUILIBRIO
 REPOSO
 VELOCIDAD CONSTANTE (M.R.U.)
TERCERA LEY DE NEWTON O
LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN
“A cada fuerza de acció n se opone siempre una fuerza de reacció n. Es
decir, que cuando un cuerpo 1 ejerce una fuerza sobre un cuerpo 2 (), el
segundo cuerpo ejerce sobre el primero otra fuerza igual en magnitud y
de sentido contrario (),”
Matemá ticamente
Ejemplo:
Un semáforo de 10,2 kg; cuelga de un cable vertical atado a
otros dos cables fijos atados a un soporte como se muestra en
la figura, los cables superiores forman ángulos de 37º y 53 º
con la horizontal. Determine la tensión en cada cable.
Ay = Asen
Ax = Acos
Ejemplo: Una caja con 50 kg de
masa es arrastrada a través del
piso por una cuerda que forma un
ángulo de 30° con la horizontal.
¿Cuál es el coeficiente de fricción
cinética entre la caja y el piso si
una fuerza de 250 N sobre la
cuerda es requerida para mover la
caja a una rapidez constante de
20 m/s como se muestra en el
diagrama?
CONDICIONES DE EQUILIBRIO
Ay = Asen
 REPOSO
 VELOCIDAD CONSTANTE (M.R.U.)
Ax = Acos
Ejemplo. El sistema mostrado en la figura se encuentra próximo al
límite de deslizamiento. Si P = 8,0 N ¿Cuál es el valor del
coeficiente de fricción estática (µs), entre el bloque y la mesa?
R/. 0, 35
T1
T2
T3
PROBLEMA PROPUESTO:
Para el siguiente sistema en equilibrio, determine la variable
desconocida
Ejemplo: En la figura ¿cuánto debe pesar el objeto que está a la derecha si el
bloque de 200 N permanece en reposo y la fricción entre el bloque y la
pendiente es despreciable?

Ejemplo:
Para el siguiente sistema en equilibrio, determine la variable
desconocida
Ejemplo:
Si la pierna enyesada de la figura tiene un peso de 220 N. Determine la masa del cuerpo 2
y el ángulo  necesario para que el sistema se mantenga en equilibrio. Sugerencia : Utilice
la identidad trigonométrica
PROBLEMA PROPUESTO: El objeto está en equilibrio y tiene una
masa de 8,16 kg. Encuéntrese las tensiones.
Ejemplo
Se tiene el siguiente sistema donde m1 = 2,0 kg. Calcule el valor de
m2 para que el sistema se mueva con velocidad constante. La masa
1 se mueve hacia abajo y el coeficiente de fricción con la superficie
es de 0,30.

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