UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE CHILE INACAP

Leyes de Newton

NOMBRE: Fidel Alexis Huanca FloresASIGNATURA: Estatica estructuralDOCENTE: Oscar Fuentealba Bustamante FECHA : 19 /03 / 2015

INDICE

INDICE 2INTRODUCCION ....3LAS LEYES DE NEWTON PRIMERA LEY DE NEWTON O LEY DE INERCIA ....4SEGUNDA LEY DE NEWTON...5TERCERA LEY DE NEWTON..6APLICACIONES EN LA CONSTRUCCION 7 8 -9 -10EJERCICIO DE LAS LEYES DE NEWTON ..... 11- 12- 13CONCLUSION..14BIBLIOGRAFIA.15

INTRODUCCION

Este tema es muy interesante, porque analizando bien, en principio, el contenido de las Leyes de Newton; comprenderemos lo valioso que resulta en nuestra carrera como estudiantes, luego sus aplicaciones ya en campo, como profesionales en Construccin Civil. Nuestro propsito fundamental es saber y comprender como se cumplen estas tres Leyes de Newton que se aplican al equilibrio esttico de los cuerpos, adems de su aplicacin en todo proyecto relacionado a la construccin, para eso dentro del presente trabajo de visualizaran algunos ejemplos, donde claramente se puede notar la accin de estas leyes, demostrados grficamente y mediante clculos o ejercicios donde este impartidas dichas leyes. Para esto, comenzaremos por sealar de cmo se establece estos principios fundamentales, los cuales constituyen la base de gran parte de la ingeniera moderna. Desde entonces se requiere el conocimiento de estos principios para el diseo y anlisis de casi todos los instrumentos y sistemas.

LAS LEYES DE NEWTON

Newton fue el primero en demostrar que las leyes naturales que gobiernan el movimiento en la Tierra y las que gobiernan el movimiento de los cuerpos celestes son las mismas. Es, a menudo, calificado como el cientfico ms grande de todos los tiempos, y su obra como la culminacin de la revolucin cientfica.

1. Primera ley de newton o ley de inerciaEsta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por s solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre l. Newton toma en cuenta, as, el que los cuerpos en movimiento estn sometidos constantemente a fuerzas de roce o friccin, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de concepciones anteriores que entendan que el movimiento o la detencin de un cuerpo se deba exclusivamente a si se ejerca sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como est a la friccin.En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilneo uniforme implica que no existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma; un objeto en movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre l. En el caso de los cuerpos en reposo, se entiende que su velocidad es cero, por lo que si esta cambia es porque sobre ese cuerpo se ha ejercido una fuerza neta.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 acta ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.

Segunda ley de newtonLa primera ley de newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la accin de unos cuerpos sobre otros. La segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleracin que adquiere dicho cuerpo.

La fuerza y la aceleracin son magnitudes vectoriales por lo que tienen un valor, una direccin y un sentido.Si la masa de los cuerpos es constante, la frmula que expresa la segunda ley de Newton es:

En cambio cuando la masa del cuerpo aumenta, la aceleracin disminuye. Entonces, se debe establecer la cantidad de movimiento (p) que equivale al producto de la masa de un cuerpo por su velocidad. Es decir:

En el sistema internacional la cantidad de movimiento (p) se mide en porque la unidad para la masa es el kilogramo y la unidad para la aceleracin es metros por segundo. Por tanto:

Tercera ley de newton

Postula que la fuerza que impulsa un cuerpo genera una fuerza igual que va en sentido contrario.Es decir, si un cuerpo ejerce fuerza en otro cuerpo, el segundo cuerpo produce una fuerza sobre el primero con igual magnitud y en direccin contraria. La fuerza siempre se produce en pares iguales y opuestos. Por esta razn, a la tercera ley de newton tambin se conoce como Ley de accin y reaccin.

Podemos decir entonces que todo se inicia con Isaac Newton y su planteamiento de las tres leyes fundamentales:

PRIMERA LEY:Si la fuerza resultante que acta sobre una partcula es cero, la partcula permanecer en reposo (si originalmente estaba en reposo) o se mover con velocidad constante en lnea recta (si originalmente estaba en movimiento).

SEGUNDA LEY: Si la fuerza resultante que acta sobre una partcula no es cero, la partcula tendr una aceleracin proporcional a la magnitud de la resultante y en la direccin de sta.

TERCERA LEY:Las fuerzas de accin y reaccin de cuerpos en contacto tienen la misma magnitud, la misma lnea de accin y sentidos opuestos.

Adems de estas leyes fundamentales, Newton constituy la ley de la gravitacin, donde establece, que dos cuerpos se atraen mutuamente con fuerzas opuestas, que en conjunto con las tres leyes impulsaron el progreso cientfico por los siguientes 300 aos.La ley de la gravitacinEstablece, la relacin entre dos o ms masas. No existe masa sin gravedad, no existe gravedad sin masa (sistema, masa gravedad).En forma especfica newton estableci, cul era la fuerza que exista entre dos masas, conocida como ley de gravitacin universal, l dijo que era proporcional a las masas e inversamente proporcional, al cuadrado de la distancia, que en lenguaje matemtico: Fuerza de gravedad entre dos cuerpos es, igual al producto de las masas, por una constante, sobre el cuadrado de la distancia, F = G (m0 x m1) / d2

APLICACIONES EN LA CONSTRUCCIN

Dentro del rubro de construccin en trminos generales encontramos diversas aplicaciones en cuanto a construcciones se refiere en los que se ve relacionado con las 3 leyes de newton y la que se podra clasificar como una cuarta ley que es la ley de la gravitacin.

1. PUENTES. Los puentes se pueden clasificar en diferentes tipos, de acuerdo a diversos conceptos como el tipo de material utilizado en su construccin, el sistema estructural predominante, el sistema constructivo utilizado, el uso del puente, la ubicacin de la calzada en la estructura del puente, etc. Y en todas acta las fuerzas de traccin y compresin.

Leyes que actan: Tercera Ley de Newton, esto se cumple en el centro del arco y la cimentacin de los pilares. Las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud, sentido opuesto y estn situadas sobre la misma recta. Ley de la gravitacin: Aqu el peso de todo el puente tendr a ser atrado por la gravedad. Primera Ley de Newton: En este caso el puente permanece en reposoestable), al paso de un vehculo solo sufrir una pequea vibracin.

Puente sobre el ro Puelo (Chile)

2. EDIFICIOS O VIVIENDAS: Los edificios o viviendas se construyen para que se mantengan en estabilidad, esa estabilidad solamente estas logrando para cargas muertas que es el peso propio del edificio, por lo cual por ejemplo un edificio que pesa unas veinte toneladas el suelo tiene que responder con esa misma magnitud; sea cual sea su condicin, de no ser as el edificio tendra a caerse, entonces ya los Ingenieros Civiles somos los encargados de darle condiciones para que el suele reaccione con la fuerza que deseamos. Leyes que actan: Primera Ley de Newton: Porque el edificio o la vivienda se construye para que permanezca en reposo, sostenindose de forma estable. Tercera Ley de Newton: Porque el suelo est sosteniendo con la misma fuerza pero en sentido contrario, sino fuera as tendera a hundirse la construccin.

3. CANAL DE IRRIGACION O SIMILARES

Leyes que actan: Segunda Ley de Newton: En este caso los canales se construyen siempre con una pendiente, para darle aceleracin al agua y pueda fluir, de no ser as el agua tendra a estar en reposo como en una represa o laguna.

Ejemplo Azapa o Comuna de Putre, Chile.

Ejercicio Primera Ley de Newton

Segunda Ley de Newton

Tercera Ley de Newton

CONCLUSION

Es tan importante la contribucin que realizo Newton, fue revolucionario para todas la ciencias que hasta la actualidad son la base fundamental de muchas ramas de la fsica, en este caso es la mecnica la ciencia que nos ayuda a elaborar diseo de estructuras, el cual es el tema que nos interesa como futuros profesionales de la construccin.

Las aplicaciones prcticas en la construccin son muy numerosas, siendo quiz la parte de la mecnica ms empleada. Esto es as especialmente en la ingeniera civil y en el anlisis estructural, por lo general las estructuras se disean para estar y permanecer en reposo o en un equilibrio de fuerzas, bajo las cargas de servicio estticas, o para que su movimiento bajo cargas dinmicas sea pequeo y estable (vibraciones).Si aplicamos esta visin del mundo al anlisis estructural resulta que nosotros podemos conocer con todo detalle todas las fuerzas que actan sobre una estructura, podemos calcular que efectos producirn y podemos dimensionar los elementos estructurales del material que queramos para soportar estos efectos. Todo esto con la absoluta certeza de que si medimos bien las cosas y utilizamos las herramientas matemticas adecuadas obtendremos estructuras seguras.

BIOGRAFIA

1. http://leyesdnewton1727.wordpress.com/ejercicios-resueltos-2/2. http://estructuraconstruccion.blogspot.com/2010/03/leyes-de-newton.html3. http://ocw.usal.es/eduCommons/ensenanzas-tecnicas/fisica-i/contenidos/temas_por_separado/2_ap_newton1011.pdf4. Estatica decima edicin Hibbeler