Secundaria Dudas con las leyes de Newton

[David xD]

Hola, tengo unas pequeñas dudas con las leyes de newton

Las vi poco y nada, y la mayoria de las veces que las vi fueron en youtube asi que corrijanme si está mal lo que digo

1) Si la segunda ley dice que cuanto mayor fuerza se le aplica a un cuerpo mayor es su aceleracion, es correcto? en ese caso, ¿por que los objetos pesados caen al mismo tiempo que los livianos? porque aplicando la logica de la ley que acabo de enunciar, cuanto mas fuerza aplica la tierra sobre un cuerpo mayor es la aceleracion, y en ese caso deberia caer mas rapido un objeto pesado.

2)es acerca de la 3era ley, accion y reaccion, cuando se aplica una fuerza sobre un objeto ese objeto aplica una fuerza con igual intensidad pero en sentido contrario, correcto? supongamos un partido de billard,una bola roja y otra blanca, cuando le pego fuerte a la roja, esta bola choca con la blanca y la blanca toma todo el impulso, mientras que la roja se va frenando, ¿por que? si supuestamente la bola blanca tendria que aplicar la misma fuerza sobre la roja?
3) Nunca entendi mucho la accion y reaccion, porque si yo aplico una fuerza sobre algo, digamos de 3N, y ese objeto aplica 3N en sentido contrario, no se produciria fuerzas, me explican esto?
espero que no me maten por preguntar estas estupideces ajaja

[visitante20160513]

Re: Dudas con las leyes de Newton

No son estupideces, son cosas que no entiendes y además hay mucha gente que se lía con estas cosas. Si preguntas serás ignorante hasta que sepas la respuesta, pero si no preguntas serás ignorante toda tu vida.

La primera ley la interpretas mediante un juego de palabras que es de donde parte tu confusión. Es cierto que mientras más fuerza se aplica a un cuerpo mayor es su aceleración, pero eso solo es cierto si la masa se mantiene invariable. En el caso del campo gravitatorio estás suponiendo que para dos cuerpos con distinta masa tiene mayor aceleración el de mayor masa y eso no es necesariamente cierto, puede ocurrir que dos cuerpos con distinta masa presenten la misma aceleración aunque la fuerza sobre uno de ellos sea mayor, que es lo que ocurre realmente.

En el caso de la tercera ley debes tener en cuenta que si la fuerza de acción se aplica desde el cuerpo A al cuerpo B entonces la fuerza de reacción se aplica desde el cuerpo B al cuerpo A, lo que supone que en ningún caso ambas fuerzas se aplican al mismo cuerpo y por lo tanto nunca se van a cancelar. Por ejemplo un cuerpo pesado ejerce una acción sobre el suelo, y en consecuencia el cuerpo va a recibir la reacción correspondiente del suelo. Pero piensa que la acción se ejerce sobre el suelo y la reacción sobre el cuerpo pesado. Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo son su propio peso debido a la gravedad y la reacción del suelo por lo que normalmente dicho cuerpo se encontrará en reposo. El suelo se supone inamovible así que aunque se le aplique la fuerza de acción no se moverá. Este es un caso sencillo de equilibrio estático, fácil de ver, aunque el tercer principio es de aplicación también en casos en que los cuerpos se encuentran en movimiento, casos en que es algo más difícil de visualizar que es lo que te engaña con las bolas de billar. En el choque de las bolas de billar es la reacción de la segunda bola la que hace que la trayectoria de la primera se vea modificada, si no existiera esa reacción la bola blanca atravesaría a la roja sin modificar su trayectoria. El truco está en que dichas fuerzas, la de acción y la de reacción, siempre se aplican sobre cuerpos distintos y por lo tanto nunca se van a cancelar. De todas formas hay algún caso puntual en el electromagnetismo en que la tercera ley no se cumple, pero es algo más complejo de analizar ya que se trata de fuerzas de Lorentz en las que intervienen las fuerzas eléctricas y magnéticas.

Salu2

[felmon38]

Re: Dudas con las leyes de Newton

El suelo se supone inamovible

Jabato, yo creo que cuando has dicho esto, lo que quieres decir es que el suelo pertenece a un sistema inercial, ya que en los términos de la Mecánica, no hay nada inamovible, a no ser que su posición esté referida a él mismo. Suponte dos sistemas de referencia inerciales, ¿cuál de los dos está inamovible ?

[Marce_]

Re: Dudas con las leyes de Newton

¿por que los objetos pesados caen al mismo tiempo que los livianos? porque aplicando la lógica de la ley que acabo de enunciar, cuanto mas fuerza aplica la tierra sobre un cuerpo
mayor es la aceleración, y en ese caso debería caer mas rápido un objeto pesado

Supongamos una caída libre desde una altura $\dst h$, de dos cuerpos $\dst m_1$ y $\dst M_2$, tal que $\dst M_2>m_1$. Supongamos también que despreciamos la interacción con el aire (una caída libre común y corriente):


La ley de gravitación universal nos dice que la fuerza ejercida por la tierra sobre ambos cuerpos será (en módulo):

$$F_1=G \dfrac{m_1 M_{\text tierra}}{(r+h)^2}\quad,\quad F_2=G \dfrac{M_2 M_{\text tierra}}{(r+h)^2}\ .$$

Entonces:

$$\sum F_y = m_1a_1\quad,\quad \sum F_y = M_2a_2 \ ,$$

$$G \dfrac{\cancel{m_1} M_{\text tierra}}{(r+h)^2} = \cancel{m_1}a_1\quad,\quad G \dfrac{\cancel{M_2} M_{\text tierra}}{(r+h)^2} = \cancel{M_2}a_2 \ .$$

Como ves, la aceleración ejercida sobre dos cuerpos es la misma y es independiente de la masa. Ahora, el cociente $\dst(r+h)^2$ depende de la altura a la que se encuentre el objeto en cuestión y bien podrás decir "entonces la gravedad varia instantáneamente a medida que las masas caen". Si lo hacen, lo hacen de forma tal que afecta a los dos por igual, pero dado que $\dst r$ es aproximadamente 6371km (radio terrestre suponiendo -simplificación mediante- que podemos aceptarla como "redonda"), $\dst r>>>h \therefore (r+h)\approx r$ para cualquier interacción "terrenal", y es por eso que consideramos la aceleración de la gravedad constante.


Un abrazo.-

[visitante20160513]

Re: Dudas con las leyes de Newton

No felmon, cuando he dicho inamovible he querido decir inamovible, no hay nada relacionado con sistemas de referencia, simplemente he querido decir que el suelo es suficientemente rígido para soportar del peso del objeto sin desplazarse. Si el suelo se hundiera con el peso del objeto entonces mi ejemplo no serviría.

Salu2

[felmon38]

Re: Dudas con las leyes de Newton

Jabato, lo que te quiero indicar es que cuando se utiliza en Mecánica los conceptos fijo o móvil hay que especificar, ineludiblemente, respecto de que sistema de referencia está fijo, un punto p.e., o se mueve. Es lo mismo que si decimos que un cuerpo tiene una longitud de 3 y no especificamos la unidad de medida. Solo quiero decir algo tan elemental como esto.

[inakigarber]

Re: Dudas con las leyes de Newton

Buenos días.

Me parece estupenda la explicación de Marce solo quiero añadir una explicación "a mi manera". Partimos de la segunda ley de Newton $\boxed{F=ma}$ y de la ley de la gravedad $\boxed{F=\frac{mGM_t}{(R_t+h)^2}}$ como $\boxed{\frac{GM_t}{(R_t+h)^2}=K=Constante}$, luego $\boxed{Aceleracion(a)=K}$ donde esta constante no depende de la masa del objeto. La fuerza que la tierra ejerce sobre estos objetos si es proporcional a la masa, no así la aceleración ni la velocidad que alcanzan en un instante determinado de tiempo (estas si son independientes de la masa de cada objeto). Por tanto, dos objetos de distinta masa que dejemos caer en caída libre desde la misma altura caen siempre a la misma velocidad.
Un saludo.