Como son aplicadas las leyes de newton en nuestras vidas
En este trabajo se investigará sobre un sistema mecánico creado por el hombre, llamado polea, y su relación con las Leyes de Newton. Se relaciona con la segunda ley, llamada ley de fuerza. Esta dice que “la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.”[1]. En cuanto a la polea, es utilizado diariamenteen nuestras vidas, teniendo aspectos positivos los cuales se explicaran utilizando la física, y se discutirá sobre la eficacia de esta. También se discutirán otros dos factores como el social y histórico.
Introducción
Hoy en día los sistemas mecánicos son unos de los inventos mas importantes creados por el ser humano, facilitando aspectos de la vida cotidiana. Hay una gran variedad desistemas mecánicos, pero en el que me centraré será en las poleas. La polea es una “máquina simple que consiste en una rueda móvil alrededor de un eje, acanalada en su circunferencia, por donde pasa una cuerda o cadena en cuyos dos extremos actúan, respectivamente, la potencia y la resistencia”[2]. Como dije anteriormente, utilizare la segunda ley de Newton para explicar los aspectos positivos queconlleva la polea.
Discusión
Años atrás, cuando no existia este sistema mecánico, para querer trasladar algo desde una superficie hacia el techo por ejemplo, debía haber alguien arriba, el cual ejerciera fuerza para subirlo. Esto se podría decir que era bastante complicado y dificultoso comparado a lo que se hace hoy en día y gracias a la polea, ha sido posible facilitar este proceso. La poleafija simple permite cambiar la direccion y sentido de la fuerza aplicada, y la distancia recorrida por la carga equivale a la longitud de la cuerda recogida. Por lo tanto, tras la creación de esta, para querer subir algo, era mucho más facil utilizar la polea y ejercer una fuerza tirando de la cuerda desde abajo en sentido contrario al de la carga, para que esta subiera, ya que la polea cambia ladireccion y sentido de la fuerza aplicada. En este tipo de polea, si la carga era de 10N, la fuerza ejercida debía ser de 10N, por lo que después fue inventado el sistema de poleas doble, el cual consiste en una polea fija y una movil. Las poleas móviles se mueven al desplazarse la carga. En este tipo de polea, la cuerda debe ser el doble de larga de la distancia que se quiere desplazar la carga,y la fuerza ejercida debe ser de la mitad del peso de la carga. Esto ocurre porque el peso de la carga se divide en el número de secciones de cuerda, permitiendo que se multiplique una fuerza. El ascensor es una clara muestra de como funcionan las poleas. El ascensor consiste en una cabina, la cual está anclada a un lado de la cuerda, y en el otro hay un contra peso, este contrapeso tiene unequivalente a la cabina vacía más la mitad del peso máximo de pasajeros. El ascensor también incluye un motor de tracción que actúa como polea. Por lo tanto, podemos asumir que el ascensor cumple con la segunda ley de newton, en donde F=ma. Esta ley especifica que la aceleración (a) de un objeto es directamente proporcional a la fuerza (F) aplicada e inversamente proporcional a su masa (m). Aplicandoesta ley al ascensor, sabemos que la fuerza no sólo es aplicada por el contrapeso de éste, sino también por el motor, que hace que el contrapeso se mueva. Sin embargo, este motor aplica cuanta fuerza sea necesaria como para darle impulso al contrapeso del ascensor. Con esto me refiero a que si en un ascensor hay 5 personas, el motor va a ejercer una fuerza X, sin embargo, si hay 10 personas en elascensor, la fuerza aplicada por el motor será de 2X. Al hacer esta realción, estamos viendo que la fuerza ejercida por el motor aumenta a medida que suben más personas al elevador, por lo tanto, supuestamente debería haber una mayor aceleración de éste, pero no es el caso. La aceleración de un ascensor será siempre constante debido a que si bien el motor ejerce más fuerza cuando sube más...
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