Leyes de Newton, Kepler, Gravitación Universal, Arquímedes y Teorema de la Hidrostática

Leyes de Newton (Principios de la Dinámica)

Fuerza: Es el resultado de la interacción entre dos cuerpos.

Dinámica: Parte de la física que estudia las causas que producen el movimiento. Hay tres principios fundamentales, las leyes de Newton:

1. Ley de la Inercia

Todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme mientras no actúe sobre él una fuerza neta.

2. Principio Fundamental de la Dinámica

Cuando sobre un cuerpo se aplica una fuerza, produce una aceleración directamente proporcional a ella. La fuerza y la aceleración son directamente proporcionales.

Consecuencias:

1. El vector F y el vector a siempre tienen la misma dirección y sentido, pero no tienen por qué coincidir con el sentido de la velocidad.
2. 1N es la fuerza que, aplicada a un miligramo de masa, le comunica una aceleración de 1 m/s².

3. Ley de Acción y Reacción

Cuando sobre un cuerpo se aplica una fuerza (acción), este ejerce una fuerza sobre el anterior igual en sentido contrario denominada reacción.

Consecuencias:

• Las fuerzas siempre actúan por pares.
• Las fuerzas de acción y reacción no se anulan porque están aplicadas sobre cuerpos distintos.

Leyes de Kepler

1. Los planetas se mueven en una trayectoria elíptica, en uno de cuyos focos se encuentra el Sol.
2. Una línea recta trazada desde el Sol hasta un planeta barre áreas iguales en tiempos iguales.
3. El cuadrado del periodo de cada planeta es proporcional al cubo del radio de su órbita.

Ley de la Gravitación Universal

Newton dedujo la ley de la gravitación universal a partir de las leyes de Kepler. La fuerza con la que se atraen dos masas es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Principio de Arquímedes

Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del volumen desalojado.

Empuje = Peso_masa - Peso_aparente

E = V_sumergido * P_Fluido * g

• V_sumergido = V_cuerpo -> Hundido
• V_sumergido < V_cuerpo -> Flota

Teorema Fundamental de la Hidrostática

La diferencia de presión entre dos puntos de un líquido homogéneo en equilibrio es igual al producto de la densidad del fluido por la aceleración de la gravedad por la diferencia de alturas.

P_b - P_a = p * g * (h_b - h_a)

P_a = p * g * h

P_b = p * g * h

P_b > P_a