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Ensayo correspondiente a las Leyes de Newton

Para empezar a hablar sobre las leyes de Newton empezaremos con una breve introduccion de quien es Isaac Newton

Isaac Newton fue un gran científico, de hecho es considerado por muchos como el mayor científico de la Historia. Si bien la mayor parte de sus escritos tratan de religión y alquimia, su contribución en las Matemáticas y la Física es enorme. Sentó las bases de una rama matemática, el Cálculo, y publicó la que se considera una de las obra científica más importantes de la historia, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Principios matemáticos aplicados a la Filosofía natural, se suele denominar los Principia).

En los Principia, Newton define gran cantidad de conceptos claves en Física, como materia o fuerza y también enuncia las tres leyes de la dinámica, aunque él lo hace como principios. Estas leyes son la base de la mecánica newtoniana (hay distintas mecánicas, según los métodos que se usen en ellas, aunque, obviamente, aplicadas a los mismos problemas todas dan los mismos resultados), y son realmente intuitivas, aunque tal vez esta opinión no sea muy objetiva.

Por comienzos de sus leyes, veremos la que es la primera ley de Newton.

Ley de la Inercia, viene a decir que si dejamos las cosas tranquilas o estaticas en un lugar sin movimiento no habra ningun cambio en como se muevan y si llegaran a tener movimiento en linea recta a una velocidad constante o determinada seguiran igual. Tambien hay que recordar q la velocidad es un vector, es decir, que si cambia la direccion en la que se mueve el objeto, aunque recorra las mismas distancias en el mismo tiempo es un cambio de velocidad. Al no dejarlas sin movimiento es aplicarles fuerza.

Ley de la la fuerza, donde nos explica como varian las propiedades del cuerpo al aplicarle fuerza, o visto desde otra manera es la definicion de la fuerza. Se puede decir que la variacion en el tiempo del momento es la fuerza. Si se supone que la masa no varia, esta variacion respecto al tiempo es de la velocidad, y la variacion de la velocidad respercto al tiempo es la aceleracion. Es por ello que se dice que la fuerza es el producto de la masa por la aceleracion.

Ley de accion y reaccion, es la mas facil de entender, es la cumplable de que cuanto mas fuerte sea el golpe, mas duele. A toda causa, hay un efecto, un ejemplo claro seria al apoyarnos en el suelo, nosotros aplicamos una fuerza, nuestro contra-peso, es el q nos hace sentir la gravedad hacia el suelo, el cual nos hace sentir un peso mucho mayor.

Si esa fuerza no existiera, o no fuera tan intensa que nuestro peso , saldriamos volando o nos humndiriamos en el suelo.

Problema:


Un amigo y tú tiráis, con una fuerza de 500N, de una embarcación situada en el centro de un canal de 20 m de ancho, desde cada lado del mismo y por medio de dos cuerdas unidas a la proa.
a) ¿Es lo mismo que tiréis desde cerca que desde lejos de la barca?

b) ¿Qué ángulo deben formar vuestras fuerzas de 500 N con el río (tirando las dos con igual ángulo) para obtener una fuerza de 800 N sobre la barca?

c) ¿Cuál es el factor limitante para llegar al máximo teórico?

Nota:- Para resolver el problema y mientras lo memorizas haz un esquema y anota los datos ya pasados al S.I. Sólo si conoces bien la historia planteada tu cerebro puede sugerirte soluciones.
Si un amigo te plantea un problema personal ¿podrás aconsejarlo sin haber conocido, memorizado y razonado sobre todas las circunstancias?

Resolución problema 1
a) Descomponemos la fuerza de arrastre en dos componentes: una perpendicular (Fy) y otra en la dirección del río (Fx).
Al alejarte de la barca el ángulo que forma la fuerza de arrastre es menor y la componente de arrastre (Fx) se hace mayor porque los cosenos de ángulos próximos a 0º tienen valores cercanos a 1, y los de ángulos próximos a 90º están cercanos a 0.
Por lo tanto cuanto más lejos de la barca tires mayor es tu componente de arrastre en la dirección del río.

b) 2 • F • cos (ángulo) = 800
2 • 500 • cos (ángulo) = 800
cos (ángulo) = 800/1000
ángulo = 36,8º = 36º 52′ 11”

c) A medida que se hace menor el ángulo va aumentando la componente de tu fuerza en la dirección de la tracción (Fx), pero tambien es mayor la longitud de la cuerda que tienes que arrastrar. Aunque en este problema no se considera este factor si debe ser tenido en cuenta porque una parte de tu fuerza se emplea en mantener tensa la cuerda venciendo su peso, por lo que aparece otra componente de tu fuerza hacia abajo y sólo queda una parte de ella en el plano horizontal de la barca.
Por lo tanto, tirar desde más lejos supone una mayor componente Fx, pero es necesario emplear una parte mayor de la fuerza en arrastrar la gran cantidad de cuerda utilizada.

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