Prácticas (1ra-2da-3ra Ley de Newton, Rozamiento)

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INTITUTO PPOLITÉNICO 
NACIONAL 
Escuela Superior de Ingeniería 
Mecánica y Eléctrica Unidad 
ESIME Azcapotzalco 
Ingeniería Mecánica 
 
 
Materia: Física Clásica 
 
 
 
 
REPORTE DE PRÁCTICA: PRIMERA LEY 
DE NEWTON 
 
 
Alumno: 
Hernández Leyva Luis 
Alfredo 
 
 
 
Grupo: 
1MV10 
 
 
 
Profesora: 
Ibáñez Delgado Lilian 
 
 
 
 
 
INTRODUCCIÓN: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MARCO TEORICO: 
 
Primera ley de Newton-Ley de la Inercia: un objeto en reposo permanece en 
reposo o, si está en movimiento, permanece en movimiento a una velocidad 
constante, a menos que una fuerza externa neta actúe sobre él. 
Observa el uso repetido del verbo "permanece". Podemos pensar esta ley como la 
que preserva el estado actual del movimiento. La primera ley de movimiento de 
Newton establece que debe haber una causa —que es una fuerza externa neta— 
para que haya un cambio en la velocidad, sea en magnitud o en dirección. Un objeto 
deslizándose a lo largo de una mesa o del piso pierde rapidez debido a la fuerza 
neta de fricción que actúa sobre él. Pero en una mesa de hockey de aire, donde el 
aire mantiene el disco separado de la mesa, el disco continúa moviéndose 
aproximadamente a velocidad constante hasta que una fuerza actúa sobre él, como 
cuando golpea algún lado de la mesa. 
 
¿Qué significa fuerza, fuerza externa y fuerza neta? 
Una fuerza es un empujón o un jalón ejercido sobre un objeto por otro objeto. Las 
unidades de la fuerza F se llaman Newtons o simplemente N. 
Una fuerza externa es una fuerza que se origina desde fuera de un objeto, en vez 
de ser una fuerza interna de un objeto. Por ejemplo, la fuerza de gravedad que la 
Tierra ejerce sobre la Luna es una fuerza externa sobre la Luna. Sin embargo, la 
fuerza de gravedad que el núcleo interno de la Luna ejerce sobre sí misma es una 
fuerza interna. Las fuerzas internas dentro de un objeto no pueden causar cambios 
en el movimiento total del objeto. 
La fuerza neta, escrita como ΣF, sobre un objeto, es la fuerza total sobre ese objeto. 
Si muchas fuerzas actúan sobre un objeto, entonces la fuerza neta es la suma de 
todas las fuerzas. Pero ten cuidado, como la fuerza F es un vector, para encontrar 
la fuerza neta ΣF, las fuerzas deben ser sumadas como vectores usando suma de 
vectores. 
 
¿Qué significa la masa? 
La propiedad de un cuerpo de permanecer en reposo o permanecer en movimiento 
con velocidad constante se llama inercia. La primera ley de Newton a menudo es 
llamada la ley de la inercia. Como sabemos por experiencia, algunos objetos tienen 
mayor inercia que otros. Obviamente es más difícil cambiar el movimiento de una 
roca grande que el de una pelota de básquetbol, por ejemplo. 
La inercia de un objeto se mide por su masa. La masa puede ser determinada al 
medir qué tan difícil le resulta a un objeto acelerar. Mientras más masa tenga un 
objeto, más difícil le será acelerar. 
También, en términos generales, mientras más "sustancia" (o materia) haya en algo, 
más masa tendrá, y más difícil será cambiar su velocidad, es decir, acelerarlo. 
 
 
PROCEDIMIENTO: 
PRIMERA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°1 
 
SIMULACIÓN: 
Paso N°1: Empezamos con la simulación y esperamos a que el avión avance lo 
suficiente para soltar la carga y caiga en la isla. 
 
Paso N°2: Una vez que el avión se encuentre lo suficientemente cerca de la isla 
(de preferencia metros antes), procederemos a soltar el paquete. 
 
 
 
PRIMERA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°2 
 
SIMULACIÓN: 
Paso N°1: Esperar a que el auto avance lo suficiente para poder lanzar la bola 
(procurar que sea una distancia un tanto cercana para beneficiar al lanzamiento). 
 
Paso N°2: Cuando el carro se encuentre lo suficientemente cerca del bote de 
basura daremos en el botón “soltar objeto”, esperando que este caiga dentro del 
bote. 
 
 
PRIMERA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°3 
 
 
SIMULACIÓN: 
Paso N°1: Esperar a que el camión avance una distancia suficiente para lanzar el 
paquete. 
 
Paso N°2: Una vez que el camión se encuentre lo suficientemente cerca del otro, 
pulsaremos el botón “Acelerar” y miraremos como se desarrolla el programa. 
 
RESULTADOS 
PRIMERA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°1 
 
 
PRIMERA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°2 
 
 
PRIMERA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°3 
 
 
 
 
 
CONCLUSIÓN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTITUTO PPOLITÉNICO 
NACIONAL 
Escuela Superior de Ingeniería 
Mecánica y Eléctrica Unidad 
ESIME Azcapotzalco 
Ingeniería Mecánica 
 
 
Materia: Física Clásica 
 
 
 
 
REPORTE DE PRÁCTICA: SEGUNDA LEY 
DE NEWTON 
 
 
Alumno: 
Hernández Leyva Luis 
Alfredo 
 
 
 
Grupo: 
1MV10 
 
 
 
Profesora: 
Ibáñez Delgado Lilian 
 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MARCO TEORICO 
La segunda ley de Newton o principio fundamental establece que las 
aceleraciones que experimenta un cuerpo son proporcionales a las fuerzas que 
recibe. Probablemente su forma más célebre es: 
F=m⋅a 
En este apartado vamos a profundizar en su estudio, y veremos que la anterior, 
aunque muy útil, no es en realidad su forma general. Seguiremos los siguientes 
puntos: 
Concepto 
 
Imagina dos cuerpos A y B con la misma masa que se mueven a la misma velocidad 
sobre dos superficies horizontales distintas. Pasado cierto tiempo, A se detiene y un 
rato más tarde se detiene B. Aunque los dos tienen la misma cantidad de 
movimiento o momento lineal inicial, A lo pierde antes que B. Por tanto, podemos 
suponer que la intensidad de la interacción entre los cuerpos y el suelo, que hace 
que los dos cuerpos terminen deteniéndose, es mayor en el A que en el B. 
 
Intensidad interacción en distintas superficies 
A la izquierda, lanzamos una bola sobre una superficie rugosa, por ejemplo hierba, 
con un determinado momento lineal inicial p→0. A la derecha, lanzamos la misma 
bola con el mismo momento lineal inicial por una superficie lisa, por ejemplo hielo. 
Dado que la pelota se detiene antes en el caso de la hierba, es decir dhierba<dhielo, 
https://www.fisicalab.com/apartado/cantidad-movimiento
podemos suponer que la intensidad de la interacción pelota-superficie, 
responsable de la reducción de la cantidad de movimiento, es mayor en el caso de 
la hierba. 
Así pues, si decimos que la fuerza es la intensidad de la interacción, llegamos a 
la definición de la segunda ley de Newton. 
Definición 
La segunda ley de Newton o principio fundamental establece que la rapidez con 
la que cambia el momento lineal (la intensidad de su cambio) es igual a la resultante 
de las fuerzas que actúan sobre él: 
∑F→=Δp→Δt 
Donde: 
• ∑F→: Representa la fuerza total que actúa sobre el cuerpo en el intervalo de 
tiempo considerado. Su unidad de medida en el Sistema Internacional (S.I.) 
es el newton. 
• Δp→: Representa la variación del momento lineal producida en el intervalo 
de tiempo considerado. Se puede calcular como la diferencia entre su valor 
final y su valor inicial: Δp→=p→f−p→i, y recuerda que p→=m⋅v→. Su unidad 
de medida en el S.I. es el kg·m/s. 
• Δt : Representa el intervalo de tiempo considerado. Su unidad de medida en 
el S.I. es el segundo 
Como puedes ver, este principio relaciona matemáticamente las fuerzas con 
el efecto que producen, de tal forma que resulta fundamental para resolver 
cualquier problema de dinámica. 
 
https://www.fisicalab.com/apartado/fuerza-resultante
PROCEDIMIENTO 
SEGUNDA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°1 
 
SIMULACIÓN: 
Paso N°1: Modificaremos las fuerzas para ver cómo es que reacciona el objeto con 
diferentes magnitudes. 
 
 
Paso N°2: Observar las gráficas con las diferentes magnitudes de fuerza. 
 
 
SEGUNDA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°2 
 
SIMULACIÓN: 
Paso N°1: Modificaremos tanto la fuerzacomo la masa del objeto para ver sus 
diferentes reacciones dependiendo de la situación. 
 
1.- Primera situación: 
 
2.- Segunda situación: 
 
3.- Tercera situación: 
 
 
 
 
4.- Cuarta situación: 
 
SEGUNDA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°3 
 
SIMULACIÓN: 
Paso N°1: Para determinar la fuerza primero debemos de calcular la aceleración 
con las fórmulas del MRUA. 
Datos: v= 30m/s, m=10Kg, t=6seg 
𝒂 = 𝒗 𝒕⁄ 𝒂 = 
𝟑𝟎𝒎/𝒔
𝟔𝒔⁄ 𝒂 = 𝟓 𝒎/𝒔^𝟐 
 
Paso N°2: Después sustituimos la aceleración en la fórmula de la segunda ley de 
Newton. 
Datos: F=?, m=10Kg, a= 5m/s2 
𝑭 = 𝒎(𝒂) 𝑭 = (𝟏𝟎𝑲𝒈)𝟓𝒎/𝒔^𝟐 𝑭 = 𝟓𝟎𝑵 
 
SEGUNDA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°4 
 
 
 
SIMULACIÓN: 
Paso N°1: Para encontrar el valor de la velocidad, primero tenemos que calcular la 
aceleración con la fórmula de la segunda ley de Newton. 
Datos: a=?, F=30N, m=5Kg 
𝒂 =
𝑭
𝒎
 𝒂 =
𝟑𝟎𝑵
𝟓𝑲𝒈
 𝒂 = 𝟔𝒎/𝒔^𝟐 
Paso N°2: Sustituimos el valor de la aceleración en las fórmulas del MRUA para 
obtener la velocidad. 
Datos: Vo=0m/s, t=7seg, Vf=?, a=6m/s^2 
𝒗𝒇 = 𝒗𝒐 + 𝒂 ∗ 𝒕 𝒗𝒇 = (
𝟔𝒎
𝒔𝟐
)(𝟕𝒔) 𝒗𝒇 = 𝟒𝟐𝒎/𝒔 
 
 
RESULTADOS 
SEGUNDA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°1 
 
 
SEGUNDA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°2 
 
 
SEGUNDA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°3 
 
 
 
 
SEGUNDA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°4 
 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSIÓN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTITUTO PPOLITÉNICO 
NACIONAL 
Escuela Superior de Ingeniería 
Mecánica y Eléctrica Unidad 
ESIME Azcapotzalco 
Ingeniería Mecánica 
 
 
Materia: Física Clásica 
 
 
 
 
REPORTE DE PRÁCTICA: TERCERA LEY 
DE NEWTON 
 
 
Alumno: 
Hernández Leyva Luis 
Alfredo 
 
 
 
Grupo: 
1MV10 
 
 
 
Profesora: 
Ibáñez Delgado Lilian 
 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MARCO TEORICO 
La tercera ley de Newton o principio de acción y reacción establece que cuando 
dos cuerpos interacción aparecen fuerzas iguales y de sentidos opuestos en cada 
uno de ellos. Vamos a profundizar en su estudio a través de los siguientes puntos: 
Concepto 
Imagina una partida de canicas, todas con igual masa. Cuando lanzas una canica 
contra otra y se golpean, es probable que veas como la primera de ellas se para, y 
la segunda adquiere una velocidad muy similar a la que tenía la primera. 
 
Partida de canicas y principio de acción - reacción 
A la izquierda, la canica azul avanza a una velocidad v→. A la derecha la canica 
azul queda prácticamente detenida tras golpear a la canica roja, de igual masa que 
la primera. La roja, entonces, se pone en movimiento con una velocidad muy 
similar v→ a la que tenía la azul. 
A partir de este sencillo ejemplo puedes comprobar que, para que ambas canicas 
modifiquen su velocidad han tenido que verse sometidas a fuerzas. Dado que 
podemos suponer que las canicas se encuentran aisladas (no interaccionan con 
ningún otro elemento), las fuerzas solo han podido aparecer durante el golpe. 
Parece claro que en esa acción que supone el golpe ha debido aparecer una fuerza 
sobre la canica golpeada que la haga ponerse en movimiento. Además, también 
parece claro que, dado que la canica "golpeadora" se detiene, ha debido 
experimentar una reacción en forma de fuerza muy similar, pero de sentido 
contrario. 
https://www.fisicalab.com/apartado/concepto-fuerza
Con estas ideas en mente estamos en condiciones de dar una definición para esta 
tercera ley. 
Definición 
Cuando un cuerpo A ejerce una fuerza sobre otro cuerpo B, B reaccionará 
ejerciendo otra fuerza sobre A de igual módulo y dirección aunque de sentido 
contrario. La primera de las fuerzas recibe el nombre de fuerza de acción y la 
segunda fuerza de reacción. 
FAB−→-=−FBA−→−FAB=FBA 
Donde: 
• FAB−→−: Es la fuerza de acción de A sobre B y su unidad de medida en el 
Sistema Internacional (S.I.) es el newton (N) 
• FBA−→−: Es la fuerza de reacción de B sobre A y su unidad de medida en 
el S.I. también es el newton (N) 
Algunas observaciones importantes: 
• Las fuerzas de acción y reacción tienen el mismo módulo y dirección, pero 
sentidos contrarios. Entonces... ¿por qué no se anulan? 
• Estas fuerzas no se anulan mutuamente ya que se aplican sobre cuerpos 
distintos 
 
https://www.fisicalab.com/termino/modulo
PROCEDIMIENTO 
TERCERA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°1 
 
SIMULACIÓN: 
Paso N°1: Comenzar con la simulación y tomar evidencias 
 
 
TERCERA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°2 
 
SIMULACIÓN: 
Paso N°1: Para encontrar la fuerza primero necesitamos conocer la aceleración, la 
cual obtendremos mediante las fórmulas del MRUA. 
Datos: a=?, Vf=0.2m/s, Vo=0m/s, t=0.5seg 
𝒂 =
𝒗𝒇−𝒗𝒐
𝒕
 𝒂 =
𝟎.𝟐𝒎 𝒔⁄ −𝟎
𝒎
𝒔⁄
𝟎.𝟓𝒔
 𝒂 = 0.4𝒎 𝒔^𝟐⁄ 
Paso N°2: Sustituimos en la fórmula de fuerza. 
Datos: F=?, a=0.4m/s2, m=74kg 
𝑭 = 𝒎(𝒂) 𝑭 = (𝟕𝟓𝑲𝒈)𝟎. 𝟒𝒎/𝒔^𝟐 𝑭 = 𝟑𝟎𝑵 
 
RESULTADOS 
TERCERA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°1 
 
 
 
 
 
 
TERCERA LEY DE NEWTON- EJERCICIO N°2 
 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSIÓN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTITUTO PPOLITÉNICO 
NACIONAL 
Escuela Superior de Ingeniería 
Mecánica y Eléctrica Unidad 
ESIME Azcapotzalco 
Ingeniería Mecánica 
 
 
Materia: Física Clásica 
 
 
 
 
REPORTE DE PRÁCTICA: ROZAMIENTO 
 
 
Alumno: 
Hernández Leyva Luis 
Alfredo 
 
 
 
Grupo: 
1MV10 
 
 
 
Profesora: 
Ibáñez Delgado Lilian 
 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MARCO TEORICO 
¿Qué es la fuerza de rozamiento o de fricción? 
Si empujas una bola sobre una superficie, esta terminará parándose en algún 
momento. ¿No contradice este fenómeno al Principio de Inercia?. Como no se le 
aplica ninguna fuerza, ¿No debería seguir moviéndose indefinidamente? 
La cuestión a esa pregunta es bien sencilla. El hecho de que la bola se termine 
parando no contradice este Principio, ya que durante su movimiento existe una 
fuerza "invisible" que provoca que la velocidad de la pelota vaya disminuyendo: la 
fuerza de rozamiento. La bola al desplazarse sobre el suelo roza contra él y contra 
el aire. Este rozamiento produce una pareja de fuerzas que "tiran" en contra del 
movimiento. 
La fuerza de rozamiento o de fricción (FR−→) es una fuerza que surge por el 
contacto de dos cuerpos y se opone al movimiento. 
 
 
 
 
 
Características de la fuerza de rozamiento 
o de fricción: 
A grandes rasgos, las características de la 
fuerza de rozamiento se pueden resumir en 
los siguientes puntos: 
• Se opone al movimiento de un cuerpo 
que se desliza en contacto con otro. 
• Depende de 2 factores: 
• la naturaleza de los materiales que se 
encuentran en rozamiento y el 
tratamiento que han seguido. Este 
factor queda expresado por un valor 
numérico llamado coeficiente de 
rozamiento o de fricción. 
• la fuerza que ejerce un cuerpo sobre 
el otro, es decir, la fuerza normal. 
https://www.fisicalab.com/apartado/primera-ley-de-newton
https://www.fisicalab.com/apartado/primera-ley-de-newton
¿Cómo se calcula la fuerza de rozamiento o de fricción? 
Cuando el cuerpo está en reposo 
La fuerza de rozamiento tiene el mismo módulo, dirección y sentido contrario de la 
fuerza horizontal (si existe) que intenta ponerlo en movimiento sin conseguirlo. 
Cuando el cuerpo está en movimiento 
Como la fuerza de rozamiento depende de los materiales y de la fuerza que ejerce 
uno sobre el otro, su módulo se obtiene mediante la siguiente expresión: 
donde: Fr=μ⋅N 
• FR es la fuerza de rozamiento 
• μ es el coeficiente de rozamiento o de fricción 
• N es la fuerza normal 
 
 
 
PROCEDIMIENTO 
ROZAMIENTO- EJERCICIO N°1 
 
SIMULACIÓN: 
1.- Primera Fuerza2.- Segunda Fuerza 
 
 
 
3.- Tercera Fuerza 
 
4.- Cuarta Fuerza 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ROZAMIENTO- EJERCICIO N°2 
 
SIMULACIÓN: 
1.- Primera Fuerza 
 
2.-Segunda Fuerza 
 
 
 
 
 
RESULTADOS 
ROZAMIENTO- EJERCICIO N°1 
 
 
 
 
 
 
ROZAMIENTO- EJERCICIO N°2 
 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSIÓN