Leyes de Newton

Isaac Newton

Isaac Newton nació en el año 1642, año en el que también muere Galileo.

En el año 1687 sorprendió al mundo con la publicación de su libro “Principios matemáticos de filosofía natural” . En Este libro además de describir la teoría de la gravitación universal , se formulan las tres leyes del movimiento .

Newton planteó que todos los movimientos se atienen a tres leyes principales formuladas en términos matemáticos y que implican conceptos que es necesario primero definir con rigor. Un concepto es la fuerza, causa del movimiento; otro es la masa, la medición de la cantidad de materia puesta en movimiento; los dos son denominados habitualmente por las letras F

Leyes de Newton

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. La demostración de su validez radica en sus predicciones.

1ª Ley de Newton o ley de la inercia: 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.

La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero). En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo 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 él. 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.

2ª Ley de Newton: Siempre que una fuerza actúe sobre un cuerpo produce una aceleración en la dirección de la fuerza que es directamente proporcional a la fuerza pero inversamente proporcional a la masa.

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.

a = F/m ó F = ma



Fuerza
Fuerza es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o de producir una deformación.
Aceleración
Se define la aceleración como la relación entre la variación o cambio de velocidad de un móvil y el tiempo transcurrido en dicho cambio: a=v-vo/t
Donde "a" es la aceleración, "v" la velocidad final, "vo" la velocidad inicial y "t" el tiempo.
Masa Inercial
La masa inercial es una medida de la inercia de un objeto, que es la resistencia que ofrece a cambiar su estado de movimiento cuando se le aplica una fuerza. Un objeto con una masa inercial pequeña puede cambiar su movimiento con facilidad, mientras que un objeto con una masa inercial grande lo hace con dificultad.



3ª Ley de Newton: 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. Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de dirección contraria 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 opuesta.

Videos:

• Primera Ley: http://www.youtube.com/watch?v=FXnRPmX8vKI&feature=results_video&playnext=1&list=PL72330673526E52E1
• Segunda Ley: http://www.youtube.com/watch?v=Huj224SKR1E&feature=related
• Tercera Ley: http://www.youtube.com/watch?v=yHM3mq4WqDQ&feature=related

10 Links

1. es.wikipedia.org/.../Movimiento_rectilíneo_uniforme
2. es.wikipedia.org/.../Movimiento_rectilíneo_uniformemente_acelerado
3. shibiz.tripod.com/id9.html
4. www.sc.ehu.es/sbweb/.../rectilineo/rectilineo.htm
5. www.monografias.com/.../movimiento-rectilineo/movimiento-rectilineo.shtml -
6. www.slideshare.net/.../movimiento-uniformemente-acelerado-guias-de-ejercicios-resueltos
7. html.rincondelvago.com/movimiento-uniformemente-acelerado.html
8. es.wikipedia.org/wiki/Regresión
9. www.bioestadistica.uma.es/libro/node40.htm
10. www.monografias.com/.../regresion.../regresion-simple.shtml

Regresión

Regresión

El término regresión fue introducido por Francis Galton en su libro Natural inheritance (1889) y fue confirmada por su amigo Karl Pearson. Su trabajo se centró en la descripción de los rasgos físicos de los descendientes (variable A) a partir de los de sus padres (variable B). Estudiando la altura de padres e hijos a partir de más de mil registros de grupos familiares, se llegó a la conclusión de que los padres muy altos tenían una tendencia a tener hijos que heredaban parte de esta altura, pero que revelaban también una tendencia a regresar a la media. Galton generalizó esta tendencia bajo la "ley de la regresión universal": «Cada peculiaridad en un hombre es compartida por sus descendientes, pero en media, en un grado menor.»

Las técnicas de regresión permiten hacer predicciones sobre los valores de cierta variable Y (dependiente), a partir de los de otra X (independiente), entre las que intuimos que existe una relación.

Tipos de regresión:

Regresión lineal

En estadística la regresión lineal o ajuste lineal es un método matemático que modeliza la relación entre una variable dependiente Y, las variables independientes X_i y un término aleatorio ε. Este modelo puede ser expresado como:

donde β₀ es la intersección o término "constante", las son los parámetros respectivos a cada variable independiente, y p es el número de parámetros independientes a tener en cuenta en la regresión.

• Regresión lineal simple

Dadas dos variables (Y: variable dependiente; X: independiente) se trata de encontrar una función simple (lineal) de X que nos permita aproximar Y mediante: Ŷ = a + bX

a (ordenada en el origen, constante)

b (pendiente de la recta)

A la cantidad e=Y-Ŷ se le denomina residuo o error residual.

Así, en el ejemplo de Pearson: Ŷ = 85 cm + 0,5X

Donde Ŷ es la altura predicha del hijo y X la altura del padre: En media, el hijo gana 0,5 cm por cada cm del padre.

• Regresión lineal múltiple

Regresión no lineal

En estadística, la regresión no lineal es un problema de inferencia para un modelo tipo:

basado en datos multidimensionales x,y, donde f es alguna función no lineal respecto a algunos parámetros desconocidos θ. Como mínimo, se pretende obtener los valores de los parámetros asociados con la mejor curva de ajuste (habitualmente, con el método de los mínimos cuadrados). Con el fin de determinar si el modelo es adecuado, puede ser necesario utilizar conceptos de inferencia estadística tales como intervalos de confianza para los parámetros así como pruebas de bondad de ajuste.

Movimiento Rectilíneo Uniforme Acelerado

Movimiento Rectilíneo Uniforme Acelerado

Segunda Ley de Newton

Dado que un cambio en el movimiento, o una aceleración es evidencia de una fuerza, entonces la aceleración es directamente proporcional a la fuerza neta aplicada, simbólicamente lo podemos expresar:

La masa del objeto también es importante ya que mientras más pesado sea el objeto menor aceleración tendrá, es decir, la aceleración es inversamente proporcional a la masa, lo cual se expresa:

Si combinamos las dos relaciones tenemos que la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuera neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa. La aceleración tiene la dirección de la fuerza neta que se aplica.



El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.
También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.

El movimiento uniformemente acelerado (MRUA) presenta tres características fundamentales:

1. La aceleración y la fuerza resultante sobre la partícula son constantes.
2. La velocidad varía linealmente respecto del tiempo.
3. La posición varía según una relación cuadrática respecto del tiempo.

Ecuación:

Dado que la velocidad no permanece constante pero sí sus variacionaes podremos escribir:


Si consideramos que en un instante cualquiera el móvil lleva una velocidad , y fue la velocidad con la que inició el movimiento, es decir la que tuvo en el instante , tendremos:
 o lo que es igual

obteniendo para la velocidad una función lineal de en la cual es la aceleración el coeficiente de la variable. Al representar la recta obtenida tendremos en cuenta que su pendiente igual a

Gráfica:

Movimiento Rectilíneo Uniforme

Movimiento Rectilíneo Uniforme

De acuerdo a la 1ª Ley de Newton toda partícula permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza neta que actúe sobre el cuerpo.

Esta es una situación ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partículas. El movimiento es inherente que va relacioneado y podemos decir que forma parte de la materia misma.



Un movimiento es rectilíneo cuando el móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU.


El MRU (movimiento rectilíneo uniforme) se caracteriza por:

• Movimiento que se realiza sobre una línea recta.
• Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.
• La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.
• Aceleración nula.

La distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad media (velocidad o rapidez) por el tiempo transcurrido. Esta relación también es aplicable si la trayectoria no es rectilínea, con tal que la celeridad o módulo de la velocidad sea constante llamado movimiento de un cuerpo.


Ecuación:
Sabemos que la velocidad es constante; esto significa que no existe aceleración.
La posición en cualquier instante viene dada por:

donde es la posición inicial, es la velocidad constante y es el delta de tiempo (diferencia entre el instante final y el instante inicial).

Gráfica:

Error e Incertidumbre

Nombre: Melissa Tucker
Edad: 18 años
Carrera: Arquitectura Estructural
Cursando el tercer cuetrimestre del primer año
Egresada del Colegio Las Esclavas del Sagrado Corazón de Jesús
Promoción: 2010

Fecha: 30 de agosto del 2011

Noticia Libre

La Estación Espacial Internacional podría quedarse sin astronautas

Los fallos que se han producido en los últimos lanzamientos de vuelos no tripulados han llevado a la agencia espacial rusa, Roscosmos, a paralizar sus planes, lo que podría dejar a la Estación Espacial Internacional (ISS) sin ocupantes por primera vez en su historia.

El detonante fue el accidente sufrido por el carguero no tripulado Progress M-12M, que se estrelló la semana pasada en Siberia, tras sufrir un fallo en el cohete propulsor Soyuz-U, similar al utilizado para el lanzamiento de vuelos tripulados.

La misión de relevo de los actuales tripulantes de la estación, prevista para el próximo 22 de septiembre, ha sido cancelada y aún no tiene fecha definitiva, dado que la NASA y Roscomos han acordado retrasar todos los lanzamientos hasta que se identifique la causa del accidente.

Si la comisión encargada de la investigación no aclara sus causas antes de noviembre, los seis tripulantes de la ISS tendrán que hacer uso de las cápsulas de emergencia Soyuz para volver a la Tierra, dejando la estación sin ocupantes por primera vez en sus diez años de historia.

Error e incertidumbre

En Estadística, la propagacion de errores (o propagación de incertidumbre) es el efecto de variables de incertidumbre (o errores) en la incertidumbre de una función matemática basada en ellos. Cuando las variables son los valores de mediciones experimentales tienen incertidumbre debido a la medición de limitaciones (por ejemplo, instrumento de precisión), que se propagan a la combinación de variables en la función.
La incertidumbre es normalmente definida por el error absoluto. La incertidumbre también puede ser definida por el error relativo Δx/x, que usualmente es escrito como un porcentaje.
Más comúnmente, el error en una cantidad, Δx, está dado por la desviación estándar, σ. La desviación estándar es la raíz cuadrada positiva de la varianza, σ². El valor de una cantidad y su error son, a menudo, expresados como . Si la distribución de probabilidad estadística de la variable es conocida o puede ser asumida, es posible derivar el intervalo de confianza para describir la región dentro de la cual el valor verdadero de la variable puede ser encontrado. Por ejemplo, el intervalo de confianza de 68% de una variable perteneciente a una distribución normal es ± una desviación estándar del valor, esto es, existe un 68% de probabilidad que el valor verdadero se encuentre en la región . Si las variables están correlacionadas, entonces la covarianza debe ser tomada en cuenta.