NEWTON

LA MASA de un objeto es una medida de su inercia. Se llama inercia a la tendencia de un objeto en reposo a permanecer en este estado, y de un objeto en movimiento a continuarlo sin cambiar su velocidad. Durante varios siglos, los fisicos habian encontrado util concebir la masa como una representacion de la cantidad de materia.

EL KILOGRAMO PATRON (ESTANDAR) es un objeto cuya masa de define como un kilogramo. Las masas de otros objetos se encuentran por comparacion con esta masa. Un gramo masa equivale a 0.001 Kg.

FUERZA, en general, es el agente del cambio. En mecanica, es aquello que cambia la velocidad de un objeto. Las fuerza es una cantidad vectorial, que tiene magnitud y direccion. Una fuerza externa es aquella cuya fuente se encuentra fuera del sistema que se esta considerando.

LA FUERZA RESULTANTE que actua sobre un objeto le proporciona una aceleracion en la direccion de la fuerza. La aceleracion es proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa del objeto. (A partir de la Teoria Especial de la Relatividad, ahora se sabe que este enunciado en realidad es una aproximacion excelente, aplicable donde la magnitud de la velocidad es apreciablemente menor que el de la luz, c.)

EL NEWTON es la unidad de fuerza en el sistema SI. Un newton (1 N) es la fuerza resultante que le proporciona a 1 Kg una aceleracion de 1 m/s2. La dina es una unidad de fuerza que equivale a 10 a la menos 5 N. La libra fuerza equivale a 4.45 N.

PRIMERA LEY DE NEWTON: Un objeto en reposo permancera en reposo; un objeto en movimiento seguira moviendose con velocidad constante, excepto en cuanto recibe la accion de una fuerza externa. La fuerza es lo que cambia el movimiento.

SEGUNDA LEY DE NEWTON: Como la anuncio Newton, la segunda ley se estructuro en terminos del concepto de movimiento. Si la fuerza resultante (neta) F que actua sobre in objeto de masa m no es cero, el objeto se accelerara en la direccion de la fuerza. La aceleracion a es proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa del objeto. Con F en newtons, m en kilogramos y a en m/s2, esta proporcionalidad se puede escribir como una ecuacion:

a = F/m o F = ma

Cuando se utiliza esta ecuacion u otras derivadas de esta, F, m y a deben tener las unidades apropiadas. La aceleracion a tiene la misma direccion que la fuerza resultante F. La ecuacion vectorial F = ma puede escribirse en terminos de sus componentes como

donde las fuerzas son las componentes de las fuerzas extrenas que actuan sobre el objeto.

TERCERA LEY DE NEWTON: La materia intearctua con la materia; las fuerzas se presentan en pares. Por cada fuerza que actua sobre un cuerpo, existe otra igual, pero en sentido opuesto, actuando sobre algun otro cuerpo. Con frecuencia se le llama a esta, ley de la accion y reaccion. Note que las fuerzas de accion y reaccion actuan en diferentes cuerpos.

LEY DE LA GRAVITACION UNIVERSAL: Dos masas m y m' interactuan gravitacionalmente y se atraen entre si con fuerzas de igual magnitud. Para masas puntuales (o cuerpos con geometria esferica), la fuerza de atraccion FG esta dad por:

donde r es la distancia entre los centros de las masas, y G=6.67 + 10 a la menos 11 N.m2/Kg2 cuando FG esta en newtons, m y m' estan en kilogramos y r esta en metros.

EL PESO de un cuerpo (FW) es la fuerza gravitacional que atrae al cuerpo. En las Tierra, es la fuerza gravitacional que ejerce la Tierra sobre el cuerpo. Sus unidades son los newtons ( en el SI) y libras ( en el sistema britanico). Debido a que la Tierra no es una esfera unifrme perfecta, y es mas debido a su rotacion , el peso medido por una balanza sera diferente, de manera muy ligera, del que se acaba de definir.

RELACION ENTRE MASA Y PESO: Un cuerpo de masa m en caida libre hacia la Tierra esta la bajo accion de una sola fuerza, la atraccion gravitacional, a la que llamamos peso FW del objeto. La acel;eracion g que tiene un objeto en caida libre se debe a su peso FW. Entonces, la ecuacion F = ma nos da la relacion entre F = FW, a=g y m; esto es FW = mg. como en la superficie terrestre g = 9.81 m/s2, un objeto de 1.00 Kg pesa 9.81 N.

TENSION DE UNA CUERA (FT) es la fueraza con la que la cuerda tira del objeto al cual esta unida. La magnitud de la fuerza de tension es la tension (FT).

FUERZA DE FRICCION (Ff) es una fuerza tangencial sobre una superficie que se opone al deslizamiento de la superficie a traves de una superficie adyacente. La fuerza de friccion es paralela a la superficie y opuesta, en sentido, a su movimiento. Un objeto empezara a resbalar solo cuando la fuerza aplicada sobrepasa la fuerza maxima de friccion estatica.

FUERZA NORMAL (FN) sobre una superficie que descansa (o se desliza) sobre una segunsa superficie, es la componente perpendicular de la fuerza ejercida por la superficie de soporte sobre la superficie que esta siendo soportada.

COEFICIENTE DE FRICCION CINETICA (Mc) se define para el caso en el que una superficie se desliza a traves de otra con rapidez constante. Esto es: