Tercera Ley de Newton, Conservación del Ímpetu, Interacción gravitacional, Movimiento de Planetas, Satélites y Cometas, Síntesis Newtoniana y recapitulación de éstos mismos.

La tercera ley de Newton lleva implícita la idea de que las fuerzas son causadas por estas interacciones de los dos objetos, cada uno de los cuales ejerce una fuerza sobre el otro. Puede enunciarse como sigue:

El cuerpo A ejerce una fuerza sobre el cuerpo B, el cuerpo B ejerce una fuerza sobre el cuerpo A de igual magnitud pero en dirección opuesta a la fuerza ejercida sobre él.

La tercera ley de Newton a veces se conoce como principio de acción y reacción, para cada acción hay una reacción igual pero opuesta. Observa que las dos fuerzas siempre actúan sobre dos cuerpos diferentes, nunca sobre el mismo cuerpo. La definición de Newton de fuerza supone la idea de interacción entre cuerpos. Las fuerzas representan esa interacción.

Si ejerces una fuerza F1, sobre el sillón con tus manos, el sillón las empuja hacia atrás con una fuerza F2, que es igual en tamaño pero opuesta en dirección. Usando esta notación, la tercera ley de Newton puede establecerse en forma simbólica como sigue: F2=-F1. El signo menos indica que las dos fuerzas tienen direcciones opuestas. La fuerza F2 actúa sobre tus manos y determina parcialmente tu propio movimiento, pero no guarda ninguna relación con el movimiento del sillón. De este par de fuerzas, la única que afecta el movimiento del sillón es la que actúa sobre él, F1.

Nuestra definición de fuerza ahora está completa. La segunda ley de Newton establece cómo una fuerza afecta el movimiento de un cuerpo, en tanto que la tercera indica de dónde provienen las fuerzas: de interacciones entre los cuerpos. Con una definición adecuada de masa, la cual también depende de la segunda ley, sabemos cómo medir el tamaño de las fuerzas si determinamos la aceleración que producen (F=ma). Tanto la segunda como la tercera ley son necesarias para definir fuerza.

La ley de conservación del ímpetu linear es una ley de la naturaleza fundamental, e indica que el ímpetu total de un sistema cerrado de los objetos (que no tenga ninguna interacción con los agentes externos) es constante. Una de las consecuencias de esto es que centro de la masa de cualesquiera sistema de objetos la voluntad continúa siempre con la misma velocidad a menos que sea actuada encendido por una fuerza fuera del sistema.

En un sistema aislado (uno donde están ausentes las fuerzas externas) el ímpetu total será constante: esto es implicada por Newton primera ley del movimiento. Tercera ley del neutonio del movimiento, ley de acciones recíprocas, que dicta que las fuerzas que actúan entre los sistemas son iguales en magnitud, pero el contrario en muestra, es debida a la conservación del ímpetu.

Semana 5 martes SESIÓN 13	Tercera Ley de Newton
contenido    temático	Fuerzas de acción y reacción, Tercera ley de Newton. Conservación del Ímpetu.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales ·       Identificaran  la conservación del ímpetu, en fuerzas de acción y reacción. Procedimentales ·        Identificación de las fuerzas de acción y reacción en sistemas físicos. Actitudinales ·          Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
Materiales generales	De laboratorio: -          Dinamómetros, contrapesos, balanza,  cronometro, flexo metro, patineta. Didáctico: -          Presentación escrita, en acetatos o Presentador.
Desarrollo del Proceso	FASE DE APERTURA El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, presenta a los alumnos: Pregunta ¿Cómo se define la 3ª. Ley de Newton? ¿Cuáles son las variables que intervienen en la 3ª. Ley de Newton? ¿Qué ejemplos  de la vida cotidiana serían de la 3ª. Ley de Newton? ¿Qué es el ímpetu? ¿Cuáles son las variables que intervienen en el cálculo del ímpetu? ¿Cómo se define la conservación del ímpetu? 6 1 5 3 4 2 Se define a que  “ a cada acción siempre se le opone una reacción de igual magnitud y contraria” misma que forman una interacción entre dos objetos Fuerza Masa Aceleración *Cuando una pistola dispara una bala, da un culatazo. *Los bomberos que apuntan al fuego con la tobera de una manguera gruesa deben agarrarla firmemente , ya que cuando el chorro de agua  sale de ella, la manguera retrocede fuertemente. *Cuando las personas saltan de un bote pequeño, lo más lógico es amarra el bote al muelle, ya que cuando salta hay una fuerza que impulso al bote para que se aleje del muelle. El ímpetu se define como el producto de la masa del cuerpo por su velocidad C=M*V C=cantidad de movimiento M=masa V=velocidad del cuerpo Masa por su velocidad; (m)(v) En un sistema aislado (sobre el que no actúan fuerzas) el ímpetu del sistema permanece constante. En una revista de divulgación científica alemana se propusieron dos métodos de aprovechar la energía del chorro de gases para impulsar una lancha, que se muestran esquemáticamente en la figura. ¿Cuál de ellos es más eficaz? Cada equipo realiza una discusión previa sobre la pregunta inicial. Exposición al grupo y discusión en el grupo sobre lo obtenido en diversos equipos. FASE DE DESARROLLO Procedimiento experimental Calcular la fuerza ejercida por un contrapeso al colocarlo sobre la mesa de trabajo. Equipo 1 2 3 4 5 6 Fuerza F= m.a 0.98 N (0.100kg)(9.81)m/s2)= 0.98 N 2 N (.210Kg) (9.81m/s²) = 2.0N 2N (.200kg) (9.81m/s2)= 2N 0.4 N dinamometro Formula (.04kg) (9.81m/s2 )= 0.48N 4.9 N (.500kg) (9.81m/s2)  = 4.9 N 1kg (9.81)= 9.81N 9N àdinamómetro Calcular la fuerza ejercida sobre una patineta al impulsarla  por un alumno con un pie. Equipo Masa Kg Distancia m Tiempo  s Velocidad m/s Aceleración m/s2 Fuerza F=m.a 1 48 18 2.15 s 8.37 3.89 186.72 N 2 61 13 1.38 9.4 6.8 415.5N 3 60 13 3.5 3.7 1.06 63.6N 4 36 6 3 2 .6 24N 5 62 13 5 2.6 .52 32.24 6 47 12 3.10 3.87 1.24 58.28 Registran las mediciones: masa, distancia, tiempo, calculan velocidad, aceleración, fuerza. Grafican la información empleando la Hoja de cálculo.   Discusión por equipo sobre los resultados  obtenidos. Exposición al grupo y discusión en el grupo mediada por el Profesor, sobre lo obtenido en diversos equipos. FASE DE CIERRE Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió. Para generar una conclusión grupal.                       Actividad Extra clase: Los alumnos: Ø  Elaboraran su informe,  para registrar sus resultados en su Blog. Ø  Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información, Ø  Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs, Ø  Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
evaluación	Informe escrito electrónico de las actividades enviado al  Blog personal o plataforma MOODLE.     Contenido:     Resumen de la indagación bibliográfica.     Actividad de Laboratorio.

Sintesis newtoniana

Con la formidable intuición que tuvo Newton de hacer extensibles todos los cuerpos celestes, los tres principios de la mecánica y la ley de gravitación universal, a todos estos descubrimientos se les da a conocer como la síntesis newtoniana.

Primera 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.

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.

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 direcciones opuestas

Leyes de Kepler en las cuales Newton se basó para su síntesis:

Primera ley: Los planetas describen órbitas elípticas estando el Sol en uno de sus focos.

Segunda ley: El vector posición de cualquier planeta respecto del Sol, barre áreas iguales de la elipse en tiempos iguales. La ley de las áreas es equivalente a la constancia del momento angular, es decir, cuando el planeta está más alejado del Sol (afelio) su velocidad es menor que cuando está más cercano al Sol (perihelio). En el afelio y en el perihelio, el momento angular L es el producto de la masa del planeta, por su velocidad y por su distancia al centro del Sol.

Tercera ley: Los cuadrados de los periodos P de revolución son proporcionales a los cubos de los semiejes mayores a de la elipse.

La síntesis de Isaac Newton se apoyó en las primeras tres leyes para demostrar la naturaleza de las fuerzas externas del movimiento planetario. 

Era evidente que para que los planetas guardaran equilibrio y se moviesen en órbitas casi circulares, debía existir una fuerza desviándolos de su Trayectoria rectilínea, pero manteniéndolos en trayectoria definida.

Newton llegó a la conclusión de que los planetas experimentan una fuerza dirigida hacia el Sol, llamada fuerza centrípeta, la cual hace que se mantengan en trayectoria casi circular definida. De igual forma, hizo referencia a como la Luna gira alrededor de la Tierra y como otras lunas giran alrededor de otros planetas, esta ley también es válida para cuerpos sobre la superficie de la tierra y se llama fuerza de atracción gravitacional, e inclusive para cuerpos por encima de la superficie de la Tierra, por lo que la fuerza de gravedad, que es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, es responsable del peso de los cuerpos. 

Por lo tanto esta fuerza de atracción ya que se ejerce como acción y reacción (tercera Ley), se convierte en un fenómeno universal, significando con esto que afecta a todos los cuerpos por igual. De acuerdo a sus investigaciones demostró que dicha fuerza de atracción que se ejerce entre dos cuerpos es la Ley de la Gravitación Universal de Newton: “Dos cuerpos se atraen con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa”.

Semana5 jueves SESIÓN 14	GRAVITACION UNIVERSAL Y SINTESIS  NEWTONIANA.
contenido temático	1ª. 2ª. Y 3ª.Ley de Newton, fuerza de la gravedad. Síntesis Newtoniana

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales ·         Conocerán la relación de 1ª. 2ª. Y 3ª.Ley de Newton con la fuerza de la gravedad. De acuerdo al desarrollo de Newton. Procedimentales ·         Relacionaran  las  variables, distancia, tiempo, masa, fuerza, velocidad, aceleración Describirán diferentes sistemas y fenómenos físicos donde intervienen estas variables. Actitudinales ·          Reafirmarán su: confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
Materiales generales	De Laboratorio: -          Una botella desechable de un litro, vacía, otra llena con agua. -          Balanza, cronometro, flexo metro.
Desarrollo del Proceso	Proceso FASE DE APERTURA -          El Profesor de acuerdo a su Planeación de les plantea la siguientes preguntas: Preguntas: ¿Qué significa la Interacción gravitacional? ¿Cuál es la causa del movimiento de los planetas? ¿Cómo afecta la gravedad terrestre a los satélites? ¿En qué consiste la Síntesis Newtoniana? ¿Cuál es la Formula de la síntesis newtoniana? ¿Cuáles son las unidades utilizadas en la Formula de la Gravitación Universal? Equipo 1 3 4 5 6 2 Respuesta Es la fuerza atractiva que sufren dos objetos con masa. Esta fuerza es proporcional al producto de las masas de cada uno, e inversamente proporción-al al cuadrado de las distancias que lo separa. El movimiento de los planetas se crea gracias a que una masa mayor atrae a una menor pero los planetas tienen una rotación sobre su propio eje que repela la gravedad del Sol y por eso tienen una trayectoria alrededor del Sol. La gravedad de nuestro planeta es la responsable de mantener en órbita a nuestro satélite, ya que si no tuviera nada que la mantenga en su órbita por manera gravitacional nadie sabría en que parte del espacio estaría el satélite  en estos momentos por eso así la relación de la gravedad de la tierra mantiene en su buen recorrido a el satélite, el satélite  tiene influencia sobre las mareas de nuestros océanos, todo tiene una funcionalidad relativa en nuestro sistema solar. Todos los cuerpos el universo se atraen entre sí gravitacionalmente y la fuerza de atracción (F)entre 2 cuerpos es proporcional a sus masas (m1 y m2) e inversamente proporcional a la distancia (D) que los separa donde (G) es la constante de gravitación. F=k (m1+M2) /d2 Fg= Fuerza Gravitacional (N) G= Constante de gravitación universal. M1 y M2= masa de los cuerpos considerados (kg) d= Distancia entre los cuerpos -          ¿Cuál es la causa de la caída libre de los cuerpos? -          ¿Cómo se relacionan las leyes de Newton con la fuerza de gravedad? -          Discusión por equipo sobre las respuestas obtenidas. Exposición al grupo y discusión en el grupo sobre lo presentado en diversos equipos. FASE DE DESARROLLO  Procedimiento experimental: Caída de una botella vacía y caída de una botella llena de agua. Llevar las botellas hacia la parte alta del barandal,  dejar caer al mismo tiempo las botellas vacía  y llena, medir el tiempo de  llegada al piso. Equipo Botella vacía tiempo seg Botella llena con agua tiempo seg Distancia metros Velocidad 1 V=d/t d=metros t=segundos Velocidad 2 V=d/t d=metros t=segundos 1 1s .95 3.93m 3.93m/s 4.3m/s 2 1.16 .94 4.10 3.5 m/s 4.3 m/s 3 .69 .90 3.93 5.79m/s 4.2m/s 4 .75 .85 4 5.3 4.7 5 1.20 1.10 2.26 1.88 2.05 6 1.31 1.29 2.26 2.05 2.01 Conclusiones: Se hace una tabla en la que se anotan las mediciones, se grafican las velocidades. Se anotan observaciones. Discusión por equipo sobre lo obtenido. Exposición al grupo y discusión en el grupo sobre lo obtenido en diversos equipos. FASE DE CIERRE Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió. Para generar una conclusión grupal.    Actividad Extra clase: Los alumnos: Ø  Elaboraran su informe,  para registrar sus resultados en su Blog. Ø  Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información, Ø  Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs, Ø  Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
evaluación	Informe  de la actividad enviada al Blog personal.     Contenido:     Resumen de la indagación bibliográfica.     Actividad de Laboratorio. Ejercicios resueltos.

Y ahora la recapitulación de éstos temas:

Semana 5 viernes SESIÓN 15	Recapitulación 5
contenido temático	Relación de las tres leyes de Newton con respecto a la fuerza gravitacional. Fuerza gravitacional Síntesis Newtoniana.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales ·         Reconocerán las tres leyes de Newton y su relación con la Fuerza gravitacional. Procedimentales ·         Elaboración de relaciones de las leyes de la mecánica y la integración a la fuerza gravitacional. Actitudinales ·          Reafirmación de su: Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
Materiales generales	De proyección: -          Proyector de acetatos -          PC, y proyector tipo cañón, programas: Hoja de cálculo, documento electrónico. Didáctico: -          Presentación, escrita, en acetatos o documento electrónico.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase. - Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores. 1. ¿Qué temas se abordaron? 2. ¿Que aprendí? 3. ¿Qué dudas tengo? Equipo 1 2 3 4 5 6 Respuesta 1.La tercera ley de newton, la conservacion del ímpetu, interacción gravitacional y movimiento de planetas 2.La relación que tiene la tercera ley de newton en la vida cotidiana, como actua la fuerza de gravedad en los planetas y en nosotros mismos y nos dimos cuenta que todas las leyes e newton se aplican en nuestra vida diaria 3.Ninguna 1. La interacción gravitacional, el movimiento de planetas, satélites y cometas, y también la síntesis newtoniana. 2.aprendimos  sobre la interacción gravitatoria y el movimiento de planetas. Aprendimos formulas para calcular la constante de gravitación universal. Y como la gravedad afecta  a los cuerpos. 3. tenemos dudas en la síntesis newtoniana. 1.-vimos la tercera ley de newton, la conservacion del ímpetu, la síntesis newtoniana y la interacción  gravitacional y el movimiento de los planetas satélites y cometas 2.-aprendimos que dice la tercera ley de newton, como está formada la síntesis newtoniana la gravitación afecta los cuerpos celestes 3.-ninguna 1.- Tercera ley de Newton, conservación del ímpetu, gravedad y movimiento de los planetas, cometas, satélites y la síntesis newtoniana. 2.- la tercera ley de Newton es la ley de la atracción y reacción, que el ímpetu se mide con la formula (m)(v), que por la gravedad los planetas siguen una trayectoria elíptica alrededor del sol, la reacción de la luna hacia la tierra produce en el mar maras y por ultimo la síntesis newtoniana se le llama a todos los descubrimientos de hacer extensible todos los cuerpo celestes, los 3 principios de la mecánica y la ley gravitacional. 3.- ninguna duda 1.vimos la tercera ley de newton, conservación del ímpetu, interacción gravitacional y movimiento de los plantes, por último la síntesis newtoniana 2. aprendimos que es la interacción gravitacional y en que consiste sobre la tercera ley de newton sabemos que un objeto ejerce una fuerza sobre un segundo objeto y como se deduce la síntesis de newton 3. en cuanto a dudas el equipo solo tiene la duda de la formula en la síntesis newtoniana 1-tercer ley de Newton , conservación del ímpetu, síntesis newtoniana, y la interacción gravitacional y movimiento de planetas, satélites y cometas. 2- aprendí que establece la tercera ley de newton, que es la conservación del ímpetu, que es la interacción gravitacional, cual es el valor de la gravedad, cual es la constante de proporcionalidad de la gravitación universal y las leyes físicas del movimiento de planetas, satélites y cometas. 3-  En que nos sirve conocer la síntesis newtoniana en la vida cotidiana - Solicita a los alumnos elaboren un resumen escrito en su cuaderno de lo visto en las dos sesiones anteriores, acerca de la relación de las tres leyes de Newton con respecto a la fuerza gravitacional. FASE DE DEASRROLLO - Les solicita que un alumno de cada equipo  lea el resumen elaborado. FASE DE CIERRE - El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores. El Profesor concluye con una síntesis acerca de las tres Leyes de Newton y su relación con la fuerza gravitacional. Revisa el Blog de cada alumno y lo registra en la lista. Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa, indagaran los temas siguientes, solicitándoles que depositen en la carpeta  Física 1 de su Blog personal, en la cual contendrá su información, asimismo se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía Gmail,  con el  programa Google Docs para comentar y analizar los resultados para presentarla al Profesor en la siguiente clase. Los alumnos elaboraran su informe, empleando el programa  Hoja de cálculo para registrar los resultados.
evaluación	Informe de la actividad enviada a  su Blog personal o la plataforma MOODLE.     Contenido:     Resumen de la indagación bibliográfica.     Actividad de Laboratorio. Ejercicios resueltos.

Semana 5
9,11 y 12.09.2014

http://www.buenastareas.com/ensayos/Ley-De-La-Conservacion-Del-Impetu/5797511.html

http://www.cch-sur.unam.mx/guias.php

http://www.cch-sur.unam.mx/guias/experimentales/fisicaI.pdf