Movimiento Parabólico y Leyes de Newton
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Movimiento Parabólico
El movimiento bajo la acción del campo gravitatorio de todo cuerpo lanzado hacia arriba con un ángulo comprendido entre 0 y 90° (medido con respecto a la horizontal) es un movimiento parabólico.
El movimiento parabólico puede ser descrito a través de la descomposición en 2 movimientos:
- Un movimiento vertical
- Otro horizontal
Movimiento Vertical
Este movimiento es uniformemente acelerado, es decir, con aceleración constante. La aceleración del movimiento es igual a la aceleración debido al campo gravitatorio que equivale a 9.8 m/s². Esta aceleración solo afecta el movimiento vertical del cuerpo.
Movimiento Horizontal
Este movimiento se realiza a velocidad constante. La velocidad del movimiento es igual a la componente horizontal de la velocidad del lanzamiento. La gravedad no influye en la componente horizontal. La velocidad en esta dirección es constante.
Estudiemos el movimiento de un cuerpo que es lanzado con una velocidad inicial y con un ángulo medido con respecto a la horizontal.
Movimiento Circular Uniforme (MCU)
El MCU es el que describe un cuerpo cuando la trayectoria descrita por él es una circunferencia y la rapidez es constante. La velocidad en el MCU cambia continuamente pero su rapidez permanece constante. Esto se debe a que la velocidad está cambiando en todo momento de dirección pero su módulo permanece constante.
El tiempo que tarda un cuerpo en dar una vuelta o describir una circunferencia completa se denomina periodo (T).
La frecuencia de giro (F) es el número de vueltas que describe el cuerpo por unidad de tiempo.
Leyes de Newton
Antecedentes
Aristóteles pensaba que para que un cuerpo se moviera a velocidad constante era necesaria aplicarle una fuerza constante. Si se eliminaba la fuerza, volvía al reposo.
En el siglo XVII, Galileo refutó tales ideas y determinó que para que un cuerpo se moviera a velocidad constante no era necesario aplicarle una fuerza constante. Eliminar la fricción. Creador del método experimental.
Aportaciones de Galileo
Después de múltiples experiencias, Galileo llegó a las siguientes conclusiones:
- Es necesaria una fuerza externa para poner en movimiento un cuerpo.
- No se requiere una fuerza externa para que el movimiento de un cuerpo se conserve.
- Todo cuerpo tiende a conservar ya sea el reposo o el movimiento, mientras no exista una fuerza que le modifique tal estado.
La tendencia que tienen los cuerpos a conservar el estado de reposo o el estado de movimiento se llama inercia.
La inercia de un cuerpo se vence por la interacción que existe entre él y los cuerpos que lo rodean y a esta interacción se le denomina fuerza.
Ley de la Inercia de Galileo
Todo cuerpo tiende a conservar su estado de reposo o MRU, siempre que no existan fuerzas externas actuando sobre él, porque la sumatoria de fuerzas es igual a 0.
Leyes de Newton
Medio siglo después, Isaac Newton utilizó las leyes de la inercia de Galileo para sistematizar las leyes de la mecánica, por eso se le denomina la primera ley de Newton.
Tercera Ley de Newton
La tercera ley de Newton o ley de la acción y la reacción puede ser enunciada así: a cada fuerza de acción se opone una fuerza de reacción, es decir, cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre un cuerpo B, el segundo ejerce sobre el primero otra fuerza de igual magnitud y dirección, pero en sentido contrario.