Las
Leyes de Newton, también conocidas como Leyes del movimiento de
Newton, son tres principios a partir de los cuales se explican la
mayor parte de los problemas planteados por la dinámica, en
particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos.
Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento
de los cuerpos en el universo, en tanto que
constituyen
los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la
física clásica en general. Aunque incluyen ciertas definiciones y
en cierto sentido pueden verse como axiomas, Newton afirmó que
estaban basadas en observaciones y experimentos cuantitativos;
ciertamente no pueden derivarse a partir de otras relaciones más
básicas.
Primera ley de Newton
La
primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un
cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una
fuerza. Newton expone que:
Todo
cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y
rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas
impresas sobre él.
Esta
ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo
su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo
uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas
cuyo resultante no sea nulo sobre él. Newton toma en cuenta, así,
el que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a
fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva, algo
novedoso respecto de concepciones anteriores que entendían que el
movimiento o la detención de un cuerpo se debía exclusivamente a si
se ejercía sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como esta
a la fricción.
Segunda
ley de Newton o Ley de fuerza
El
cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y
ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se
imprime.
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 el momento
lineal 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. Consecuentemente, hay
relación entre la causa y el efecto, esto es, la fuerza y la
aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se
define simplemente en función del momento en que se aplica a un
objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa
de cambio en el momento del objeto.
F=m.a
Tercera
ley de Newton o Ley de acción y reacción
Con
toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea,
las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en
sentido opuesto.
La
tercera ley es completamente original de Newton (pues las dos
primeras ya habían sido propuestas de otras maneras por Galileo,
Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un conjunto
lógico y completo.7 Expone que por cada fuerza que actúa sobre un
cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de sentido
contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las
fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares
de igual magnitud y de dirección, pero con sentido opuesto.
Isaac Newton
Sir
Isaac Newton (25 de diciembre de 1642 JU – 20 de marzo de 1727 JU;
4 de enero de 1643 GR – 31 de marzo de 1727 GR) fue un físico,
filósofo, teólogo, inventor, alquimista y matemático inglés,
autor de los Philosophiae naturalis principia mathematica, más
conocidos como los Principia, donde describió la ley de gravitación
universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante
las leyes que llevan su nombre. Entre sus otros descubrimientos
científicos destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la
óptica (que se presentan principalmente en su obra Opticks) y el
desarrollo del cálculo matemático.
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.
Leyes
de la cinemática
Teoría
corpuscular de la luz
Desarrollo
del Cálculo diferencial e integral
Ley
de la gravitación universal.
Leyes
de la Termodinamica
Termodinamica
estudia los procesos en los que se transfiere energía como calor y
como trabajo.
Sabemos que se
efectúa trabajo cuando la energía se transfiere de un cuerpo a otro
por medios mecánicos. El calor es una transferencia de energía de
un cuerpo a un segundo cuerpo que está a menor temperatura. O sea,
el calor es muy semejante al trabajo.
El
calor se define como una transferencia de energía debida a una
diferencia de temperatura, mientras que el trabajo es una
transferencia de energía que no se debe a una diferencia de
temperatura.
Ley
cero de la termodinamica.
'si
dos cuerpos estan en equilibrio termico y uno de ellos esta en
equilibrio con un tercer cuerpo, entonces los tres cuerpos estaran en
equilibrio termico.
Esta
ley sostiene que si un objeto caliente se pone en contacto con un
objeto frio, se produce un flujo de energia o calor desde el objeto
caliente hacia el frio. Este proceso se mantiene hasta que las
temperaturas de los objetos se igualan; o sea, cuando se consigue el
equilibrio termico, por eso a la ley cero de la termodinamica tambien
se le llama Ley de equilibrio.
La
ley cero es muy importante por dos razones:
-Nos
permite entender el concepto de 'temperatura'
-Sirve
de base a las otras leyes de la termodinamica.
Primera
ley de la termodinamica.
También
conocida como principio
de conservación
de la energía para la termodinámica «en realidad el primer
principio dice más que una ley de conservación», establece que si
se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor
con otro, la energía
interna del sistema cambiará. Visto de otra forma, esta ley
permite definir el calor como la energía necesaria que debe
intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo
y energía interna. Fue propuesta por Nicolas
Léonard Sadi Carnot en 1824,
en su obra Reflexiones
sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas adecuadas
para desarrollar esta potencia,
en la que expuso los dos primeros principios de la termodinámica.
Esta obra fue incomprendida por los científicos de su época, y más
tarde fue utilizada por Rudolf
Loreto Clausius y Lord
Kelvin para formular, de una manera matemática, las bases de la
termodinámica.
La ecuación general de la
conservación de la energía es la siguiente:
Que aplicada a la
termodinámica teniendo en cuenta el criterio
de signos termodinámico, queda de la forma:
Donde U es la energía
interna del sistema (aislado), Q es la cantidad de calor aportado al
sistema y W es el trabajo realizado por el sistema.
Esta última expresión es
igual de frecuente encontrarla en la forma ∆U
= Q + W.
Segunda ley de la termodinamica
Esta ley arrebata la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrarse en un pequeño volumen). También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De esta forma, la segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el primer principio. Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía, de tal manera que, para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero.
Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de
calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de mayor
temperatura hacia los de menor temperatura, hasta lograr un
equilibrio térmico.
La segunda ley de la termodinamica estable que es imposible construir una maquina que convierta en trabajo mecanico todo el calor que es liberado en un proceso determinado. O sea, que no se puede construir una maquina termica que tenga una eficiencia del 100%.
Tercera ley de la termodinamica
La tercera de las leyes de la termodinámica, propuesta por
Walther Nernst,
afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual al cero
absoluto mediante un número finito de procesos físicos. Puede
formularse también como que a medida que un sistema dado se aproxima
al cero absoluto, su entropía tiende a un valor constante
específico. La entropía de los sólidos cristalinos puros puede
considerarse cero bajo temperaturas iguales al cero absoluto. No es
una noción exigida por la termodinámica clásica, así que es
probablemente inapropiado tratarlo de «ley».
Es importante recordar que los principios o leyes de la
termodinámica son sólo generalizaciones estadísticas, válidas
siempre para los sistemas macroscópicos, pero inaplicables a nivel
cuántico. El demonio
de Maxwell ejemplifica cómo puede concebirse un sistema cuántico
que rompa las leyes de la termodinámica.
gracias me sirvio mucho. me salvaste de no entregar mi tarea
ResponderEliminargracias me sirvio mucho. me salvaste de no entregar mi tarea
ResponderEliminarcomo haci
EliminarGuías pues a mí me salvó de no perder el taller
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