Aplicaciones de las leyes de Newton (GIE)

De Laplace

1 Caída de los cuerpos

En las proximidades de la superficie terrestre, la ley de Newton de la Gravitación Universal se reduce a

siendo

Una cantidad independiente de la masa del cuerpo.

Si suponemos que no hay otra fuerza actuando sobre la partícula, la aplicación de la segunda ley de Newton nos da

esto es que, como ya descubrió Galileo

En ausencia de rozamiento, todos los cuerpos caen con la misma aceleración.

Esto es, la percepción cotidiana, formulada por Aristóteles, de que los cuerpos pesados caen más rápidamente que los ligeros no se debe a la diferencia en sus pesos, sino a las diferentes fuerzas de rozamiento que actúan sobre ellos.

1.1 Movimiento sin rozamiento

En ausencia de rozamiento, el movimiento de un cuerpo sometido exclusivamente a la acción de sus peso es uno parabólico, ya que la integración de las ecuaciones de movimiento es inmediata. De la aceleración

resulta la velocidad

y de aquí la posición

Separando en componentes quedan las ecuaciones horarias

Vemos que la coordenada vertical sigue un movimiento uniformemente acelerado, mientras que las horizontales varían uniformemente.

2 Oscilador armónico

3 Movimiento sobre una superficie

4 Tensión de un hilo

5 Movimiento a lo largo de una curva

Curvas y peraltes