Newtons Sec
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8/16/2019 Newtons Sec
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Segunda ley de Newton
En esta presentación: Explorarás la segunda ley de Newton. Explorarás la ley de conservación de
la cantidad de movimiento.
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Segunda ley de Newton
Esto implica que mediante la
aplicación de fuerzas se
puede cambiar el movimiento
de los objetos acelerándolos.
Un objeto en movimiento
continuará en reposo o
desplazándose con velocidad
constante a menos que…
En esta presentación explorarás la relación entre fuerza y aceleración, y la
forma en que la masa de un objeto influye en dica relación.
… sobre el mismo act!e unafuerza neta o en desequilibrio.
Siguiente >
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Segunda ley de Newton
*ustituyendo las unidades defuerza, masa y aceleración en:
"a expresión anterior es equivalente a decir que un ne(ton es la cantidad
de fuerza requerida para proporcionarle a + % de masa una aceleración de
un metro por se%undo cada se%undo.
"a ecuación previa indica que una unidad de fuerza es i%ual a una unidad
de masa multiplicada por una unidad de aceleración.
"a unidad de fuerza se llama ne(ton #'$.
Segunda ley de Newton
-btenemos:
&neta ) ma
+ ne(ton ) + % ms/
Siguiente >
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Segunda ley de Newton
"
#alcula la fuerza neta que actúa sore un ve$%culo con una masa de
&'' (g que acelera a ".) m*s+.
,regunta
0$ 122 '
3$ 4+5 '
6$ 722 '
&''(g
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Segunda ley de Newton
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os fuerzas de & N y / N actúan sore un o!eto en direcciones
opuestas. 0#uál es la aceleración del o!eto si su masa es de "'' (g1
,regunta
0$ 2.28 ms9
3$ 2.27 ms9
6$ 2.8 ms9
$ 2.7 ms9
8'4'
"''(g
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Segunda ley de Newton
… de!a de ser válida.
Un coete a propulsión representaun ejemplo en el cual la masa
var;a a medida que es propulsado
por los %ases expedidos.
"a se%unda ley de 'e(ton !nicamente es válida para cuerpos de masa
constante. Si la masa var%a, entonces la expresión…
#antidad de movimiento
Siguiente >
& ) ma
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Segunda ley de Newton
"a se%unda ley de 'e(ton establece que:
#antidad de movimiento
El producto &t se conoce como impulso y eslo que ocurre cuando colisionan dos objetos.
6omo la aceleración es la razón de cambio
de la velocidad:
0l combinar las dos ecuaciones anteriores
obtenemos:
& ) ma
a )v>u
t
& ) mv>u
t
&t ) mv > mu
0s; mismo, mv es la cantidad de movimiento final y mu es la
cantidad de movimiento inicial, por lo que mv ? mu es el cambio
de cantidad de movimiento.
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Segunda ley de Newton
o
Esta ecuación ilustra que la cantidad de movimiento es directamente
proporcional a la masa y velocidad del objeto. "a unidad estándar de
cantidad de movimiento es (g m*s.
"a cantidad de movimiento depende de las variables masa y velocidad.
"a ecuación correspondiente es:
#antidad de movimiento
"a unidad de cantidad de movimiento es la unidad de masa multiplicada
por la unidad de velocidad.
cantidad de movimiento ) masa @ velocidad p ) mv
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"a cantidad de movimiento de un objeto es la Amasa en movimientoB
del mismo y se representa por el s;mbolo ApB.
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Segunda ley de Newton
"a cantidad de movimiento antes del coque…“La cantidad de
movimiento total de
dos objetos antes de
una colisión…
Una de las leyes más importantes de la &;sica es la ley de conservación de
la cantidad de movimiento, que establece:
#onservación de la cantidad de movimiento
…es igual a la cantidad total de
movimiento de los dos objetos
después de la colisión siempreque no haya fuerzas externas
actuando sobre el sistema!
…es i%ual a la cantidad de movimiento
despu=s del coque
Siguiente >
El impulso que experimenta cada uno de los objetos de
una colisión es exactamente el mismo.
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Segunda ley de Newton
*upon%amos que se produce un
coque entre los coces m+ y m/.
#onservación de la cantidad de movimiento
*e%!n la ley de conservación de
la cantidad de movimiento:
En nuestro ejemplo:
Siguiente >
u+ u/
m+ m/
v
m+ m/
p+antes C p/antes ) p+despu=s C p/despu=s
m+u+ C m/u/ ) #m+ C m/$ v
espu=s del coque ambos coces seunen y desplazan a la misma velocidad.
D6uál será su velocidad final
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Segunda ley de Newton
8 ms 1 ms
F.5 % 5 %
E!emplo
#onservación de la cantidad de momento
Un carro azul con una masa de
F.5 % que viaja a una velocidad
de 8 ms.
Dvelocidad
Siguiente >
6oca de frente con un carro rojo
cuya masa es de 5 % y que viaja
en dirección contraria a 1 ms.
espu=s del coque los dos carros se
desplazan juntos, Da qu= velocidad
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Segunda ley de Newton
*uponiendo que el movimiento acia la dereca es positivo, obtenemos:
#onservación de la cantidad de momento
6antidad de movimiento del carro
azul antes del coque #mv$:
6antidad de movimiento del carro
rojo antes del coque:
F.5 % @ 8 ms ) //.5 % ms
5 % @ #>1 ms$ ) >/2 % ms
#antidad de movimiento
total antes del coque: //.5 % ms C #>/2 % ms$ ) /.5 % ms
6on lo cual:
Siguiente >
8 ms 1 ms
F.5 % 5 %
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Segunda ley de Newton
v )
F.5 % 5 %
espu=s del coque, los carros se
desplazarán juntos a la misma
velocidad AvB.
#onservación de la cantidad de movimiento
*e%!n la ley de conservación de la cantidad de movimiento:
o
"a cantidad de movimiento positivo indica que despu=s del coque los
carros se desplazan acia la dereca #dirección inicial del carro azul$.
Gor lo tanto, la cantidad de
movimiento despu2s del c$oque es:
F.5v % ms C 5v % ms ) +/.5v % ms
/.5 % ms ) +/.5v % ms
Siguiente >
2./ ms
v ) ) 2./ ms/.5 % ms
+/.5 %
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Segunda ley de Newton
/
3n ca4ón cuya masa es de " tonelada 5"''' (g6 dispara una ala de "'
(g de masa a 7'' m*s. 8a velocidad de retroceso del ca4ón despu2s
del disparo es v9 si se ignoran las fuerzas externas de fricción. 0#uál
de las siguientes ecuaciones ilustra la conservación de la cantidad de
momento1
,regunta
0$ 2 ) +222 v C +2 #H22$
3$ 2 ) +222 v > +2 #H22$
6$ +2+2 #H22$ ) v
+ tonelada
vH22 ms
+2 %
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Segunda ley de Newton
6uando dos objetos cocan, la cantidad de movimiento total se conserva a
menos que aya fuerzas externas actuando sobre los mismos.
#$oques
"a ener%;a cin=tica total,
o ener%;a de movimiento,%eneralmente disminuye.
Esto se debe a que el impacto
convierte parte de la ener%;a
cin=tica en calor, en sonido, u
ocasiona una deformación
permanente de los objetos.
Siguiente >
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Segunda ley de Newton
Un coque en el cual se produce
una Ap=rdidaB de ener%;a cin=tica
se denomina c$oque inelástico.
#$oques
Un coque es completamenteinelástico cuando al producirse
el impacto los cuerpos
permanecen unidos.
*i un coque es elástico no ay
p=rdida de ener%;a cin=tica.
Siguiente >
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Segunda ley de Newton
0ora que as finalizado esta presentación deber;as:
:esumen
Iostrar conocimiento y comprensión de la se%unda ley de 'e(ton.
*er capaz de utilizar la se%unda ley de 'e(ton para calcular
fuerza neta y aceleración.
Iostrar conocimiento y comprensión de la ley de conservación dela cantidad de movimiento.
;in >