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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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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.

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*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 #'$.


-btenemos:

&neta ) ma

+ ne(ton ) + % ms/

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"

#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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-

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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… 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

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& ) ma


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"a se%unda ley de 'e(ton establece que:


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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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:


"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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"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

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El impulso que experimenta cada uno de los objetos de

una colisión es exactamente el mismo.


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*upon%amos que se produce un

coque entre los coces m+ y m/.


*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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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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*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


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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v )

F.5 % 5 %

espu=s del coque, los carros se

desplazarán juntos a la misma

velocidad AvB.


*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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/

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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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.

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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.

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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 >

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