lunes, 30 de abril de 2012

Historia de Newton


Isaac Newton

Matemático, físico y astrónomo ingles, nacido en Woolsthorpe el día de navidad de 1642 y muerto en Londres el 1727, siendo enterrado en el pabellón de los hombres ilustres de la abadía de Westminster.
Se inmortalizó por el descubrimiento de las leyes de la mecánica y la gravitación universal, su explicación de la descomposición de la luz en los diferentes colores, y por sus nobles trabajos relativos al álgebra i la geometría, así como la invención (de forma independiente de Lebnitz) del calculo diferencial.
Otros de sus descubrimientos o invenciones importantes son:

*Telescopio reflector de Newton

*Obtención de los anillos de Newton (un fenómeno óptico que se produce por la refracción de la luz en materiales de grosor variable),

*otros fenómenos ópticos como anillos de interferencias y el disco de luz blanca

*tubo de vacío par demostrar la caída de materiales, etc.

Estudió en el colegio Trinidad (trinity college) de la universidad de Cambridge. Siguiendo técnicas de su maestro Barrow, familiarizándose con la geometría de Descartes y la aritmética de Wallis, descubrió el método de las tangentes y el calculo de fluxsiones directas e indirectas (nuestras actuales derivadas), así como el teorema del binomio que lleva su nombre. En 1665 comenzó a pensar sobre la teoría de la gravitación universal, cuando (según la leyenda) le cayó una manzana en su jardín de Woolsthorpe. En 1671 expuso su hipótesis de la composición de la luz blanca, completando de esta forma la explicación dada por Descartes a los fenómenos como el arco iris y la reflexión. En 1675 comunicó a la docta corporación su explicación de los diferentes colores de los cuerpos expuestos a la luz blanca. De la misma forma, dio a conocer la teoría de los colores producidos por la superposición de líneas finas (anillos de Newton). Fue nombrado inspector, y posteriormente director, de la Real Casa de la Moneda, en 1696 y 1699 respectivamente. Seis años mas tarde fue nombrado caballero por la reina Ana.

Al declararse en Londres la gran epidemia de peste de 1665, Cambridge cerró sus puertas y Newton regresó a Woolsthorpe. En marzo de 1666 se reincorporó al Trinity, que de nuevo interrumpió sus actividades en junio al reaparecer la peste, y no reemprendió definitivamente sus estudios hasta abril de 1667. En una carta póstuma, el propio Newton describió los años de 1665 y 1666 como su «época más fecunda de invención», durante la cual «pensaba en las matemáticas y en la filosofía mucho más que en ningún otro tiempo desde entonces».
El método de fluxiones, la teoría de los colores y las primeras ideas sobre la atracción gravitatoria, relacionadas con la permanencia de la Luna en su órbita en torno a la Tierra, fueron los logros que Newton mencionó como fechados en esos años, y él mismo se encargó de propagar, también hacia el final de su vida, la anécdota que relaciona sus primeros pensamientos sobre la ley de la gravedad con la observación casual de una manzana cayendo de alguno de los frutales de su jardín (Voltaire fue el encargado de propagar en letra impresa la historia, que conocía por la sobrina de Newton). Esa fue una pequeña reseña de lo mas importante de la vida de Isaac Newton y aquí les dejo un vídeo para que se informen



Tercera Ley


La tercera ley de Newton o ley de acción y reacción

También conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo "A" ejerce una acción sobre otro cuerpo "B", éste realiza sobre "A" otra acción igual y de sentido contrario .


Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo valor y sentidos contrarios, no se anulan entre si, puesto que actúan sobre cuerpos distintos

En el marco de la teoría newtoniana, la acción (o reacción) entre dos cuerpos es recíproca e instantánea, es decir, diferenciación entre acción y reacción es artificial. Además, se pueden producir por contacto (fuerzas de rozamiento) o a distancia (gravitación).

Matemáticamente la tercera ley del movimiento de Newton suele expresarse como sigue:
F1 = F2

donde F1 es la fuerza que actúa sobre el cuerpo 1 y F2' es la fuerza reactiva que actúa sobre el cuerpo 2.
Las fuerzas proceden de una interacción y siempre aparecen de dos en dos. Se aplica cada una en uno de los cuerpos que interaccionan, (sí se aplicaran las dos en el mismo cuerpo producirían reposo). Para obtener equilibrio se requiere dos o más interacciones sobre un cuerpo para que las fuerzas originadas se anulen.
Sólo se cumple la tercera Ley si el tiempo de interacción es suficientemente largo para que se establezca la respuesta a la acción.
Al observar los problemas de vídeo, se aplican las leyes de Newton sin pensar si ellas son válidas en todos los casos, tampoco se tiene en cuenta si el sistema de referencia en que se analiza el movimiento de los cuerpos puede influir al operar con dichas leyes, o si los valores de las velocidades a que se mueven los cuerpos, pueden limitar la aplicación de ellas, incluso se habla de cuerpos que son considerados como punto material, que como resultado de las interacciones solo experimentan variaciones en su movimiento de traslación

Segunda Ley


Segunda ley de Newton o ley de aceleración o ley de fuerza

Se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo . La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo Esta segunda ley se puede expresar de forma matemática mediante, tal vez, la formula más conocida de la física:
F=ma

Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección.
En concreto, los cambios experimentados en la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos.

Leyesnewton005
Ejemplo: Si un carro de tren en movimiento, con una carga, se detiene súbitamente sobre sus rieles, porque tropezó con un obstáculo, su carga tiende a seguir desplazándose con la misma velocidad y dirección que tenía en el momento del choque.


Según la Dinámica clásica una fuerza actuando sobre un cuerpo le comunica una aceleración a= cte, pero la velocidad crece indefinidamente v = a•t . Si esto fuera así en un tiempo infinito la velocidad sería infinita, lo cual está en desacuerdo con la experiencia y está explicado en la mecánica relativista que le pone un límite a V= 3•10 8 m/s.


domingo, 29 de abril de 2012

Primera Ley


La primera ley de Newton

Conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).

Como sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento. Así, para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento.


 La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.


El roce entre dos superficies en contacto ha sido aprovechado por nuestros antepasados más remotos para hacer fuego frotando maderas
Aquí podemos observar que  la Fuerza es la que uno ejerce sobre el objeto y también de encuentra la Fuerza de Roce que es la  que esta debajo del objeto y va en sentido contrario.

Roce002


Y se puede representar en el Diagrama de Cuerpo Libre (DCL) que es un diagrama que permite observar las fuerzas que interactúan sobre un cuerpo u objeto determinado y se hace así : 


M = Masa 
N = Normal
T = Tensión 
Fr = Roce


Esta ley significó un cambio radical respecto las antiguas creencias aristotélicas del movimiento, que aseguraban que todo movimiento tenia una causa, mientras que Isaac aseguraba que el hecho de mantener el estado de movimiento es lo habitual, y tan solo los cambios en el estado de movimiento están relacionados con la existencia de una acción sobre el cuerpo. Además, el principio de inercia hizo abandonar la teoría del lugar natural que hemos comentado anteriormente.




Un buen ejemplo en el que se aprecia esta fuerza, es cuando un bus se detiene de manera brusca, si las personas en el bus no se encuentran sujetas continuarán su movimiento rectilíneo (se desplazarán hacia adelante), si por el contrario el bus esta detenido y comienza a moverse bruscamente la tendencia será a mantener el estado de reposo (se desplazarán hacia atrás).