Leyes de Newton

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https://www.youtube.com/watch?v=Dw5tt_vM2-0

Summary

TLDRCette vidéo présente un aperçu des lois de Newton, avec un historique sur leur développement. Newton s'est inspiré des travaux d'autres scientifiques, comme Kepler et Galileo, pour formuler ses lois. La vidéo explique notamment la première loi de Newton sur l'inertie, la relation entre force, masse et accélération, ainsi que l'importance de faire des diagrammes de corps libres pour résoudre des problèmes physiques.

Takeaways

  • 🌍 Newton a proposé que le soleil est au centre de notre système solaire.
  • 📚 Galileo a découvert que les objets de différentes masses tombent à la même vitesse dans le vide.
  • 💡 La première loi de Newton explique l'inertie des objets.
  • 🔄 La deuxième loi relie la force, la masse et l'accélération.
  • ⚖️ La troisième loi explique que toute action a une réaction égale et opposée.
  • 🍏 La légende de la pomme illustre comment Newton a réfléchi à la gravité.
  • 📈 Les diagrammes de corps libres aident à analyser les forces en jeu.
  • 🔬 Les lois de Newton sont fondamentales pour comprendre la physique moderne.
  • 🚀 La gravité explique les mouvements des planètes et des satellites.
  • ⚙️ Les lois de Newton sont applicables à des situations quotidiennes et pratiques.

Timeline

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    Dans cette vidéo, nous faisons un survol des lois de Newton, en commençant par un contexte historique qui remonte à Kepler et Galileo. Kepler a proposé que le soleil, et non la terre, est au centre du système solaire, appuyé par les observations de Brahe, tandis que Galileo a montré que d'autres corps comme les lunes de Jupiter orbitaient autour de ces planètes. Galileo a également réalisé des expériences qui ont mis en évidence que tous les corps tombent à la même vitesse en l'absence de résistance de l'air.

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    Newton introduit ses trois lois du mouvement en réponse à des questions inspirées par la chute d'une pomme. Sa première loi stipule qu'un objet en repos ou en mouvement uniformément rectiligne tend à rester dans cet état sauf si une force extérieure agit sur lui. Cela est illustré par l'exemple d'un passager dans un bus en accélération, qui ressent une poussée vers l'arrière en raison de son inertie.

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    La deuxième loi explique comment la force, la masse et l'accélération interagissent, et la troisième loi décrit que pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée. Les concepts sont appliqués aux corps célestes, montrant comment la gravité fonctionne entre la terre et la lune, tout en mentionnant que la théorie de Newton fonctionne bien aux vitesses ordinaires mais pas à des vitesses proches de celle de la lumière, où la relativité d'Einstein est requise.

Mind Map

Video Q&A

  • Qui a proposé que le soleil est le centre du système solaire ?

    Kepler a proposé que le soleil est le centre du système solaire.

  • Quelles sont les trois lois de Newton ?

    Les trois lois de Newton sont: 1) Un corps reste au repos ou en mouvement uniforme à moins qu'une force externe n'agisse sur lui. 2) La force est égale à la masse multipliée par l'accélération. 3) À chaque action, il y a une réaction égale et opposée.

  • Comment Newton a-t-il découvert ses lois ?

    Une légende raconte qu'une pomme lui est tombée sur la tête, ce qui l'a conduit à se poser des questions sur la gravité.

  • Comment la première loi de Newton peut-elle être expliquée ?

    La première loi, ou loi de l'inertie, signifie qu'un objet au repos ou en mouvement uniforme continuera dans cet état à moins qu'une force ne soit appliquée.

  • À quoi sert un diagramme de corps libre ?

    Un diagramme de corps libre aide à identifier toutes les forces agissant sur un objet.

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    hola a todos vamos en un pequeño repaso
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    de las leyes de newton
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    con una pequeña revisión histórica
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    el problema se planteó proviene del lado
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    de la astronomía
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    una propuesta que había hecho
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    inicialmente kepler que él proponía que
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    el centro del sistema solar era el sol y
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    no la tierra en él se basa en
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    observaciones realizadas por dicho
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    brache
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    y saco la hipótesis y elaboró sus leyes
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    parece que las leyes solamente
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    relacionan ecuaciones con fenómenos lo
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    compartió con a lee lewis galileo con su
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    lente también determinó que había otros
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    cuerpos giraban rededor de otros cuerpos
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    por ejemplo júpiter tenía unas lunas que
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    orbitan alrededor no todo giraba
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    alrededor de la tierra aparte de eso a
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    galileo había hecho un montón de
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    experimentos físicos se dice que la
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    torre pisa y había determinado por
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    ejemplo que antes antes se pensaba que
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    los cuerpos más pesados caían más rápido
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    y eso es parcialmente correcto porque si
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    ignoramos la fricción del aire si
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    sacamos el aire que tenemos alrededor
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    los cuerpos caen todos a la misma
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    velocidad no depende de la masa del
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    cuerpo
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    e inclusive con el aire es relativo eso
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    el galileo juntaba esas ideas pero
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    ninguno da una explicación de por qué se
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    movían porque actuaban de esa forma y
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    además que cierto ghaní le había
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    planteado ya la idea de una fuerza de
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    rozamiento por lo cual el cuerpo se
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    temía
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    newton agarró y publicó un poco de esas
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    ideas y además que como él también fue
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    inventor del cálculo fue uno de los
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    primeros en hacer esa mezcla entre
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    matemática y física es utilizar
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    matemática para tratar explicar los
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    fenómenos o hacer unos modelos de los
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    fenómenos físicos antes eran muy
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    rudimentarios para la época así
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    a él le deben todas estas noches de
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    tortura entre poner en ecuaciones los
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    fenómenos físicos
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    bien
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    una de las inspiraciones cuenta la
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    leyenda que justamente en una época de
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    pandemia newton se encontraba bajo un
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    árbol y cuentan que le cayó una manzana
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    encima
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    y como con todo físico se hizo unas
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    preguntas bien estúpidas en la primera
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    pregunta fue porque se cae la manzana y
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    todos dirían bueno porque está madura
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    tiene que caer pero porque cae bien la
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    segunda pregunta estúpida porque cae
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    hacia abajo y no cae hacia arriba esa
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    fue la pregunta de newton y gracias a
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    eso le elaboró unas tres leyes de newton
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    para tratar explicar por qué la manzana
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    cae y lo aplicó de esto todo el sistema
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    solar
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    tanto esfuerzo para hacer los memes
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    niños
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    primero yo tomé analizado este mundo es
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    perezoso nada cambia si no le das una
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    patada en el trasero obviamente no podía
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    poner eso entonces lo cambio un poco
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    todo cuerpo persevera en su estado de
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    reposo o movimiento a no ser que sea
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    obligado a cambiar su estado por otra
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    fuerza si bien es malinterpretado que
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    todo cuerpo tiende a permanecer quieto
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    si está quieta
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    qué quiso decir newton con esta segunda
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    con esta primera ley de un ejemplo
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    bastante práctico dirías 11 vamos a
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    poner que ustedes lo podemos ayudar en
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    nuestros colectivos por ejemplo la línea
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    la tranquila línea 11 que tenemos que
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    viajar igual con una aceleración de 0 a
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    100 kilómetros por hora en menos de 7
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    segundos
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    y qué va a pasar si newton sube y de
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    repente por supuesto el colectivo
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    acelera qué pasó con usted cuando está
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    en colectivo y éste avanza
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    tienen ustedes la sensación de que se
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    van hacia atrás si en realidad ustedes
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    estaban quietos juntos conectivo y
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    colectiva está aquí este ustedes estaban
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    quietos con el colectivo sí pero cuando
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    éste empieza a avanzar ustedes están
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    quietos quieren permanecer quieto sube
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    estado en ese momento es quieto y su
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    cuerpo que dice la primera ley y minutos
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    ustedes tienden a permanecer en este
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    estado de reposo
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    entonces se resisten a ese cambio de
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    movimiento por eso parece que van hacia
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    atrás pero si tuviéramos un árbol ahí
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    afuera veríamos que nosotros queremos
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    mantenernos minutos que mantenerse
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    quietos respecto al árbol bien
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    eso es parte de quieto pero qué pasa si
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    acostumbramos ese movimiento de si tengo
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    el colectivo aquí y se dice el mismo
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    colectivo se está moviendo
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    tranquilamente es como si usted
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    estuviera en un avión el avión está
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    viajando a una velocidad constante
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    ustedes se pueden mover tranquilamente
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    en el avión ni siquiera sienten que se
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    mueven de hecho nosotros estamos en la
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    tierra la tierra se mueve a casi 30
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    kilómetros por segundo alrededor del sol
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    y no nos sentimos podemos caminar nos
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    sentimos que se mueven pero qué pasa si
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    ese colectivo de repente decide frenar
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    frena ustedes qué pasa se van hacia
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    adelante casi termina ahí donde está el
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    chófer porque porque usted ya se estaban
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    acostumbrando a ese movimiento si usted
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    ya está en ese movimiento de velocidad
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    constante entonces cuando frena usted se
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    resiste al cambio de movimiento
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    y quieren seguir ese movimiento de
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    uniforme bien esa es la primera ley en
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    la inercia sí y de qué depende esa
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    inercia depende la masa si cuántos más
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    masa tiene un cuerpo más inercia es
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    decir cuanto más masa más cuesta cambiar
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    el estado de algo
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    ustedes tienen en su escritorio y por
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    ejemplo seguro que tiene su teléfono
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    celular que les paga fácil mover el
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    teléfono celular o la mesa que tienen
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    enfrente
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    empezaron moverlo obviamente la mesa va
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    a ser más difícil porque porque tiene
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    más masa al tener más masa cuesta mucho
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    de igual forma que preferirían que se
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    les tiró a ustedes la mesa que tienen
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    frente al estilo o un pequeño borrador
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    es más fácil agarrar el borrador en
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    vuelo por más que tenga movimiento es
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    más fácil cambiar el estado de algo que
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    tiene menos masa que uno que tiene más
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    masa
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    lo mismo sucede si entre la tierra y la
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    luna sabemos que hay una fuerza de
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    atracción entre la tierra y la luna pero
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    que lo más probable que en la tierra
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    vaya a la luna o la luna hacia el arte
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    sólo volveremos a ver si es más fácil en
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    la luna porque tiene mucho menos más
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    está que la tierra
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    la suma es la fuerza es igual a la masa
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    por aceleración entonces chicas si
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    ustedes quieren un novio que le ame con
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    más fuerza búsquense uno que tenga más
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    masa se hace que busquen se un gordito y
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    si es acelerado mejor
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    o no
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    y la tercera ley de newton
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    el que me empuje le rompo su madre
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    obviamente para hacer como sabemos que
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    si newton era bien delicado y moderado
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    en su lenguaje toda toda acción
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    corresponde una reacción de igual
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    magnitud pero de sentido contrario
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    si viene a ser el karma de la física
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    básicamente
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    lo que provoca recibes
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    como vemos eso en el sistema tierra-luna
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    sabemos que hay una fuerza de atracción
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    entre ambos y entre la tierra y entre la
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    luna esa fuerza de atracción veremos un
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    poquito más adelante depende de la masa
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    ya va a llegar a newton con eso la misma
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    fuerza con la que la luna es atraída
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    hacia la tierra la tierra es atraída
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    hacia la luna
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    tienen la misma fuerza pero como
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    habíamos visto hay una fuerza contraria
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    que impide que caiga
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    pero como habíamos visto es más fácil
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    que la luna caiga a la tierra porque
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    tiene menos masa no sé si tienen menos
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    inercia en cambio mover la tierra la
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    hacen más difícil por la cantidad de
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    masa que tiene
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    juntando esas tres leyes de newton si él
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    determinó esta fuerza que es la ley de
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    gravitación de newton en la fuerza
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    gravitacional entre cuerpos estás fm es
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    la fuerza que se produce entre el dos
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    cuerpos que depende de una constante
  • 00:09:00
    gravitacional que fue determinada
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    experimentalmente depende la masa de los
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    cuerpos e inversamente proporcional a la
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    distancia en física tenemos cuatro
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    fuerzas fundamentales sí y la fuerza de
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    gravedad es la primera después de las
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    fuerzas electromagnéticas las fuerzas
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    nucleares débiles y las fuerzas
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    nucleares fuertes son las cuatro fuerzas
  • 00:09:21
    estamos trabajando sobre la primera y no
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    se crean en la más jodida de la fuerza
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    es la única que todavía no se han podido
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    unificar con las otras fuerzas y de
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    hecho se tienen dos teorías que
  • 00:09:31
    funcionan muy bien para explicar la
  • 00:09:33
    fuerza gravedad y funciona muy bien en
  • 00:09:35
    ámbitos diferentes una en usar la teoría
  • 00:09:37
    general relatividad y otro es la teoría
  • 00:09:39
    cuántica
  • 00:09:42
    en un estadio joel varios teoría y en
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    teoría de loops para tratar de unificar
  • 00:09:46
    pero no se está pudiendo alegrar esta
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    misma fuerza que ocurre por ejemplo
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    entre la tierra y la luna puede
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    aplicarse a la manzana y la tierra
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    obviamente que como nosotros estamos
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    siempre a una misma instancia la tierra
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    es constante llegábamos aprendiendo una
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    g de gravedad de 98 para todos los
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    objetos cercanos la superficie terrestre
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    me gusta más avanzados veremos eso que
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    puede cambiar con la altura
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    vean como newton se inspiró esas tres
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    leyes que hemos visto puede aplicarse
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    desde la tierra alrededor del sol puede
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    aplicarse a la luna alrededor de la
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    tierra puede aplicarse a una manzana
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    cayendo inclusive en un átomo a átomo
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    ustedes tienen un núcleo en el núcleo y
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    los electrones girando
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    sabemos que el núcleo de esta forma dos
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    protones y neutrones pero es positivo en
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    el núcleo y el electrón es negativo
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    fuerza eléctrica ustedes saben que son
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    de atracción o sea si la electrones
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    negativo y el núcleo positivo porque el
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    electrón no cae al núcleo
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    tiene una fuerza de atracción bien para
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    evitar que caída significa que hay otra
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    fuerza que que va hacia el exterior y es
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    lo mismo con el sistema tierra sistema
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    tierra-luna el electrón tiene que girar
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    muy rápido alrededor crear una fuerza
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    centrífuga para evitar que caiga
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    bien este paul valéry es un filósofo
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    francés que con esta frase tenía que ser
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    newton para percibir que la luna cae
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    cuando todo el mundo de bien que no se
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    cae este por el sistema que si la luna
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    siempre está cayendo si no necesita
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    energía para estar es el mismo principio
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    que se utilizan para colocar los
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    satélites en órbita está en un lugar
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    donde no necesitan motores para
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    mantenerse solamente para ajustarse
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    están constantemente cayendo es un tiro
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    parabólico con un ángulo mayor que el
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    radio de la tierra entonces están
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    constantemente caen
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    aunque otro elemento muy importante
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    a ver en toda teoría es que tienen sus
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    límites
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    la teoría de newton funciona muy bien
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    para nosotros nuestros museos cotidianos
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    pero falla a velocidades muy altas es
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    decir a velocidades cercanas a la luz y
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    ahí hay que usar la teoría de la
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    relatividad como son leyes no son
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    teorías noticia de una gran diferencia
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    una ley solamente es una relación
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    matemática una teoría es un conjunto de
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    explicaciones de hipótesis test y
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    demostraciones que fundamentan alguna
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    teoría de por qué el signo donde
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    escribió cómo se comportan los cuerpos
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    cerca de la tierra e inclusive el
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    sistema solar pero no describe el porqué
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    funciona ciencia que es la gravedad
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    él no lo explica y también falla como ya
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    hemos dicho a velocidades cercanas a la
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    luz ahí se utilizan
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    hay que transformar galileanas o teoría
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    general de la relatividad
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    una herramienta muy importante a saber
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    manejar
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    para usar las leyes new tang para
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    plantear el problema es realizar el
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    diagrama de cuerpo libre si es el
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    diagrama del cuerpo libre ayuda a
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    identificar todas las fuerzas que están
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    en conjunto y ahí aplicamos las pues la
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    segunda ley de newton es para resolver
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    el sistema
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    algo fundamental cuando realizan un
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    diagrama de cuerpo libre
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    tienen que hacer un diagrama para cada
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    cuerpo
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    el tema no es marcar todas las fuerzas a
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    quienes en cada uno de ellos tienen que
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    aislar y marcar todas las fuerzas y van
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    a aplicar simplemente ahí la segunda ley
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    de newton a cada uno de los cuerpos y en
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    cada uno de los ejes
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    qué cuál era la segunda ley newton la
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    sumatoria de la fuerza es igual a masa
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    por aceleración entonces por ejemplo
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    esta masa 2 ya tengo identificada que
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    tiene una fuerza peso que está como w 2
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    como no se me note desacelerado
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    verticalmente significa que tengo que
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    tener una fuerza contraria que es la
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    fuerza la normal y la normal del recargo
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    es una reacción entre dos cuerpos si no
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    desee siempre perpendicular al plano
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    y si el plan está inclinado hacia abajo
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    va con un cierto ángulo forma 90 grados
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    con el plan
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    lo mismo sucede qué pasa si yo apoyo un
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    libro contra una pared
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    la norma lista a 90 grados está paralelo
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    al suelo si no depende del peso la
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    normal solamente nunca sorprende el peso
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    si en un caso como éste donde es
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    perpendicular al suelo
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    la normal repito no es simplemente masa
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    por gravedad no es el peso en solamente
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    en un caso particular es una fuerza de
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    reacción de alhama
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    bien entonces tenemos aquí nuestra
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    primera ecuación que ustedes ponen como
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    vector si ustedes saben escribir ya se
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    acostumbran por eso luchamos tanto con
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    el tema de notación de estorial porque
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    acá se van a viviendo que además las
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    aplicaciones de hecho si usted escribe
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    bien van a sumar estos dos y les tienen
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    que salir cero porque no está acelerado
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    en el eje y
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    y por otro lado voy a sumar las
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    tensiones en x en todo lo que vamos a
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    ver por ahora es inercia rotacional esto
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    es decir que está polea para
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    simplificarle la vida no va a tener masa
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    más adelante si le empezaremos a ver se
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    va a poner mucho más divertido
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    entonces aquí ya tengo dos ecuaciones o
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    una sola si lo escriben mentalmente de
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    forma vectorial
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    luego tiene cada uno de los cuerpos con
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    sus respectivos peso y sus tensión peso
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    y intención el hecho que las masas de la
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    polea se anulan implica que ésta t1
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    estas tensiones van a ser iguales si
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    éste tuviera más a estas tensiones no
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    serían iguales es un spoiler para el
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    futuro
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    ok
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    con esto si usted identifican bien las
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    fuerzas repito con cuerpos un diagrama
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    cuerpo libre para el cuerpo separado no
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    van a tener problemas en plantear la
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    segunda ley y al no tener problema en
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    plantea la segunda ley van a poder
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    resolver usted cualquier caso de
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    problemas no es necesario que ustedes se
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    memoricen cientos y cientos de problemas
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    para el examen entienda y sepan aplicar
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    la segunda ley de newton y la tercera
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    con las tres leyes en newton y van a
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    poder resolver cualquier problema que se
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    le plantee estamos
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    bien
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    gracias y cualquier duda por favor nada
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    de gente de comentar aquí en el vídeo en
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    el foro de la clase etc
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