Tercera Ley de Newton

Tercera ley de Newton: Todas las fuerzas en el universo, ocurren en pares (dos) con direcciones opuestas. No hay fuerzas aisladas; para cada fuerza externa que actúa sobre un objeto hay otra fuerza de igual magnitud pero de dirección opuesta, que actua sobre el objeto que ejerce esa fuerza externa. En el caso de fuerzas internas, una fuerza ejercida sobre una parte del sistema, será contrarrestada, por la fuerza de reacción de otra parte del sistema, de modo que un sistema aislado, no puede bajo ningún medio, ejercer ninguna fuerza neta sobre la totalidad del sistema. Un sistema no puede por si mismo ponerse en movimiento con solo sus fuerzas internas, debe interactuar con algún objeto externo a él.

Sin especificar el origen o naturaleza de las fuerzas sobre las dos masas, La tercera ley de Newton establece que si esas fuerzas surgen de las propias dos masas, deben ser iguales en magnitud, pero dirección opuestas, de modo que no surge ninguna fuerza neta de las fuerzas internas del sistema.

La tercera ley de Newton es uno de los principios fundamentales de simetría del universo. Puesto que no tenemos evidencia de haber sido violada en la naturaleza, se convierte en una util herramienta para analizar situaciones que son de alguna forma antiintuitivas. Por ejemplo, cuando un pequeño camión colisiona de frente contra otro grande, nuestra intuición nos dice que la fuerza ejercida sobre el mas pequeño, es mayor. ¡No es así!

Camión pequeño, camión grande

Ejemplo sobre la Tercera Ley de Newton La tercera ley de Newton puede ilustrarse identificando los pares de fuerza que aparecen en distintos bloques soportados por pesos de muelles. Asumiendo que los bloques están apoyados y en equilibrio, la fuerza neta sobre cada sistema es cero. Todas las fuerzas ocurren en pares de acuerdo con la tercera ley de Newton. Ejercicios resueltos    TERCER CASO   1.- Dos niños, Juan de 20kg y Pedro de 25kg, están frente a frente en una pista de hielo. Juan da un empujón a Pedro y este sale despedido con una rapidez de 3m/seg. Calcular la rapidez con que retrocede Juan, suponiendo que los patines no ofrecen resistencia al movimiento   Razonamiento: En un caso de la ley de acción y reacción, por lo tanto, aplicamos la fórmula correspondiente, si es necesario despejamos, y sustituimos valores en un sistema de medidas.   Datos: m1 = 20kg m2 = 25kg v1 = 3m/seg v2 = ?   Despejamos: m1 x v1 = m2 x v2   }    v1 = m2 x v2                                                     m1   Resolvemos:   v1 = 25kg x 3m/seg = 3,75m/seg                20kg       2.- Dos niños están patinando sobre una pista de hielo. Se empujan y salen despedidos con velocidades de 3m/seg y 3,5m/seg. Si la masa del primer niño es de 25kg, calcular la masa del segundo.   Datos: v1 = 3m/seg v2 = 3,5m/seg m1 = 25kg m2 = ?   Formula que utilizaremos: m2= m1 x v1            v2   Resolvemos:   m2= 25kg x 3m/seg  =  21,42kg               3,5m/seg       3.- El dibujo representa a dos cuerpo, A y B, unidos por una cuerda a través de una polea. El cuerpo A está situado sobre una superficie horizontal y e cuerpo B cuelga libremente de la polea. Si hay fuerza de rozamiento sobre A, hacer un diagrama de cuerpo libre de cada uno de ellos.      Cuerpo A sobre el cuerpo A actúan las siguientes fuerzas: Pa = es el peso del cuerpo A Na = es la fuerza con que la superficie actúa sobre la A T = es la tensión de la cuerda Fr = es la fuerza de rozamiento entre la superficie y la A      Cuerpo B Sobre el cuerpo B actúan las siguientes fuerzas: Pb = es el peso del cuerpo B T = es la tensión de la cuerda 4.- El dibujo representa a dos cuerpos, A y B, unidos por una cuerda a través de una polea. El cuerpo A está situado sobre una superficie inclinada y el B cuelga libremente de la polea. Si hay fuerza de rozamiento sobre A, hacer un diagrama de cuerpo libre de cada uno de ellos Las fuerzas que actúan sobre un cuerpo se sitúan sobre un sistema de coordenadas el cual se orientan para facilitar los cálculos En este caso para, para el cuerpo A, el eje X lo dibujamos paralelo al plano inclinado Cuerpo A Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo A son: T = es la tensión de la cuerda Pa = es el peso del cuerpo A Na = es la fuerza normal con que la superficie acciona al cuerpo Fr = es la fuerza de rozamiento Cuerpo B Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo B son: Pb = es el peso de la cuerda B T = es la tensión de la cuerda Ejemplo sobre la Tercera Ley de Newton La tercera ley de Newton puede ilustrarse identificando los pares de fuerza que aparecen en distintos bloques soportados por pesos de muelles. Asumiendo que los bloques están apoyados y en equilibrio, la fuerza neta sobre cada sistema es cero. Todas las fuerzas ocurren en pares de acuerdo con la tercera ley de Newton. Ejercicios resueltos TERCER CASO 1.- Dos niños, Juan de 20kg y Pedro de 25kg, están frente a frente en una pista de hielo. Juan da un empujón a Pedro y este sale despedido con una rapidez de 3m/seg. Calcular la rapidez con que retrocede Juan, suponiendo que los patines no ofrecen resistencia al movimiento Razonamiento: En un caso de la ley de acción y reacción, por lo tanto, aplicamos la fórmula correspondiente, si es necesario despejamos, y sustituimos valores en un sistema de medidas. Datos: m1 = 20kg m2 = 25kg v1 = 3m/seg v2 = ? Despejamos: m1 x v1 = m2 x v2 } v1 = m2 x v2 m1 Resolvemos: v1 = 25kg x 3m/seg = 3,75m/seg 20kg 2.- Dos niños están patinando sobre una pista de hielo. Se empujan y salen despedidos con velocidades de 3m/seg y 3,5m/seg. Si la masa del primer niño es de 25kg, calcular la masa del segundo. Datos: v1 = 3m/seg v2 = 3,5m/seg m1 = 25kg m2 = ? Formula que utilizaremos: m2= m1 x v1 v2 Resolvemos: m2= 25kg x 3m/seg = 21,42kg 3,5m/seg 3.- El dibujo representa a dos cuerpo, A y B, unidos por una cuerda a través de una polea. El cuerpo A está situado sobre una superficie horizontal y e cuerpo B cuelga libremente de la polea. Si hay fuerza de rozamiento sobre A, hacer un diagrama de cuerpo libre de cada uno de ellos. Cuerpo A sobre el cuerpo A actúan las siguientes fuerzas: Pa = es el peso del cuerpo A Na = es la fuerza con que la superficie actúa sobre la A T = es la tensión de la cuerda Fr = es la fuerza de rozamiento entre la superficie y la A Cuerpo B Sobre el cuerpo B actúan las siguientes fuerzas: Pb = es el peso del cuerpo B T = es la tensión de la cuerda 4.- El dibujo representa a dos cuerpos, A y B, unidos por una cuerda a través de una polea. El cuerpo A está situado sobre una superficie inclinada y el B cuelga libremente de la polea. Si hay fuerza de rozamiento sobre A, hacer un diagrama de cuerpo libre de cada uno de ellos Las fuerzas que actúan sobre un cuerpo se sitúan sobre un sistema de coordenadas el cual se orientan para facilitar los cálculos En este caso para, para el cuerpo A, el eje X lo dibujamos paralelo al plano inclinado Cuerpo A Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo A son: T = es la tensión de la cuerda Pa = es el peso del cuerpo A Na = es la fuerza normal con que la superficie acciona al cuerpo Fr = es la fuerza de rozamiento Cuerpo B Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo B son: Pb = es el peso de la cuerda B T = es la tensión de la cuerda http://leyes-de-newton-fisica.blogspot.mx/p/ejercicios.html