primera ley de newton, lanzamiento parabólico

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Isaac Newton formuló y desarrolló una potente teoría acerca del

movimiento, según la cual las fuerzas que actúan sobre un

cuerpo producen un cambio en el movimiento de dicho cuerpo.

Newton basó su teoría en unos principios que conocemos como

las tres leyes de Newton del .

La primera ley de Newton señala que "Todo cuerpo continua

en su estado de reposo o velocidad uniforme en línea recta a

menos que una fuerza neta actué sobre él y lo obligue a

cambiar ese estado". Esto contrasta con lo que creyó

Aristóteles, quien pensaba que se necesitaba una fuerza

continua para mantener un objeto en movimiento sobre un

plano horizontal.

La inercia es la tendencia que presenta un cuerpo en reposo a

permanecer inmóvil, o la de un cuerpo en movimiento a tratar

de no detenerse. A la primera ley de Newton se le conoce como

ley de la Inercia, ya que describe con precisión el

comportamiento de la inercia.

Obviamente, la ley de la inercia se aplica tanto a los

cuerpos en movimiento como a los cuerpos en reposo.

Por tanto, la ley de la inercia se aplica a todos los

cuerpos de forma independiente a cual sea su estado de

movimiento.

¿Por qué, entonces, un ciclista tiene que pedalear

permanentemente para continuar avanzando?

Sucede que en que en el caso del ciclista existe una

fuerza que se opone a que la bicicleta continúe

moviéndose, esta es la fuerza de fricción. Entonces, el

ciclista debe vencer la fuerza de rozamiento que lo va

frenando progresivamente, es por ello que debe

pedalear continuamente.

a) ¿Se detendrá la roca gradualmente?

b)¿Se seguirá moviendo con la misma velocidad y la misma

dirección?

a)No, la roca debería describir una trayectoria en línea recta en la

dirección en la cual fue lanzada sin detenerse jamás.

b)La roca debería seguir moviéndose sin variar la velocidad con

la que fue lanzada y en la misma dirección, según se enuncia

en la primera ley de newton.

¿De qué forma se aplica la Ley de Newton en este

caso?Debido a la primera ley de Newton, los cuerpos en reposo tienden a continuar

en reposo. De tal manera que cuando, por la fuerza del choque, el carro sale

disparado hacia adelante, sus ocupantes que estaban en reposo tienden a

permanecer en reposo, por lo que sus cabezas se impulsaran hacia atrás con

respecto al carro. Por eso sentimos el jalón en todo nuestro cuerpo.

En un caso inverso al anterior, este auto se choco y el conductor

salió disparado hacia adelante por no tener un cinturón de

seguridad que lo mantuviera en reposo durante el choque.

En este experimento casero sobre la primera ley de newton,

tenemos un marcador en reposo, sobre un aro. Al quitar tan

rápidamente el aro, el marcador tiende a permanecer en reposo (en

su mismo lugar) ya que la fuerza es por una fracción de segundo, y

no representa la suficiente como para ponerlo en movimiento. Ahora

el marcador queda en su lugar, pero ya no tiene apoyo, por lo que

cae dentro del frasco.

* El papel es más ligero (menos pesado) que la moneda, y se necesitará una

fuerza pequeña para moverlo.

* Cuando golpeamos con fuerza a la tira, ésta se desliza rápidamente y la

moneda permanecerá en su lugar; guardando el equilibrio en el borde del

vaso.

* Como la aplicación de la fuerza duró muy poco tiempo, no alcanzó lo

suficiente para "vencer" la inercia de la moneda, y por eso permanece

inmóvil y sin caer.

VIDEOS DE LA PRIMERA LEY DE

NEWTON

El tiro parabólico es un ejemplo de movimiento realizado por un

cuerpo en dos dimensiones o sobre un plano. Algunos ejemplos de

cuerpos cuya trayectoria corresponde a un tiro parabólico son:

proyectiles lanzados desde la superficie de la Tierra o desde un avión,

el de una pelota de fútbol al ser despejada por el portero, el de una

pelota de golf al ser lanzada con cierto ángulo respecto al eje

horizontal.

El tiro parabólico es la resultante de la suma vectorial del movimiento

horizontal uniforme y de un movimiento vertical rectilíneo

uniformemente variado. El tiro o movimiento parabólico es de dos

clases:

Se caracteriza por la trayectoria o camino curvo que

sigue un cuerpo al ser lanzado al vacío, resultado de

dos movimientos independientes: un movimiento

horizontal con velocidad constante y otro vertical, el

cual se inicia con una velocidad cero y va aumentando

en la misma proporción de otro cuerpo que se dejara

caer del mismo punto en el mismo instante. La forma

de la curva descrita es abierta, simétrica respecto a un

eje y con solo foco, es decir, es una parábola.

Se caracteriza por la trayectoria que sigue un cuerpo

cuando que es lanzado con una velocidad inicial que

forma un ángulo con eje horizontal.

Un objeto M se deja caer verticalmente y el otro

objeto N se lanza en el mismo instante

horizontalmente

Que Movimiento representa m y cual n?

Analicemos ahora cuál es la diferencia entre este movimiento

de lanzamiento horizontal y el movimiento de caída libre. Para

ello, imagina que se lanza una pelota desde la azotea de un

edificio en forma horizontal. Observa cómo, el objeto además

de caer, se mueve horizontalmente. Es decir, podemos analizar

el movimiento de la pelota, como el resultado de dos

movi­mientos diferentes. Si representamos esta situación en un

plano de coordenadas cartesianas, uno de los movimientos

ocurrirá en el eje x, mientras el otro lo hará en el eje y.

Supongamos que iluminamos la pelota desde arriba y estudiamos el

movimiento de la sombra proyectada sobre el piso, que es

equivalente a estudiar el movimiento horizontal de la pelota

Veremos que la sombra recorre distancias iguales en tiempos

iguales, es decir, que el movimiento de la pelota se realiza con

velocidad constante. Más aún, si calculáramos la velocidad con

la que avanza la sombra, veríamos que coincide con la velocidad

con que la pelota abandonó la superficie de la azotea. Es decir, la

pelota se mueve en la dirección horizontal, siempre con la

misma velocidad. Diremos entonces que:

El movimiento horizontal de la pelota es rectilíneo y uniforme; es

decir, no existe aceleración en el eje x.

Pelota dejada caer horizontalmente

MOVIMIENTO DE CAÍDA

LIBRE

LANZAMIENTO HORIZONTAL