Leyes de Newton en el Espacio (Agencia Espacial Europea)
Summary
TLDREste vídeo educativo presenta las tres leyes de la dinámica de Newton de una manera entretenida y accesible. A través de experimentos en la Tierra y la Estación Espacial Internacional, se explica cómo las fuerzas afectan el movimiento de los objetos, la relación entre fuerza, masa y aceleración, y la ley de la acción y reacción. Además, se motiva a los jóvenes a explorar la ciencia y a contribuir al futuro de la humanidad.
Takeaways
- 🍎 Newton observó cómo una manzana cayó y dedujo la existencia de la gravedad, la cual se mide en newtons.
- 📚 Las tres leyes de Newton describen la relación entre fuerzas y objetos.
- 🧍 La primera ley de Newton establece que un objeto en reposo o en movimiento permanecerá así a menos que se le aplique una fuerza.
- 🏃 La inercia es la tendencia de los objetos a mantener su estado de reposo o movimiento.
- 🚀 En la Estación Espacial Internacional (ISS), la gravedad casi no tiene efecto, anulando casi el peso de los objetos.
- 🔄 La segunda ley de Newton indica que la fuerza es proporcional a la masa y la aceleración de un objeto.
- 🪜 La aceleración es el cambio en la velocidad de un objeto, que incluye tanto su rapidez como su dirección.
- 🪢 La tercera ley de Newton dice que toda acción tiene una reacción igual y de sentido opuesto.
- 🌍 En la Tierra, la gravedad actúa sobre todos los objetos, mientras que en la ISS, parecen no pesar debido a la ausencia de efecto de la gravedad.
- 🧪 Experimentos en la ISS muestran cómo la falta de gravedad afecta la dinámica de los objetos, lo que contrasta con la experiencia en la Tierra.
Q & A
¿Qué misión tiene la narradora en el vídeo?
-La narradora tiene como misión ayudar a conocer las tres leyes de Newton.
¿Qué científico es mencionado en el vídeo y qué le sucedió que lo llevó a comprender la gravedad?
-El científico mencionado es Newton, quien se dio cuenta de la existencia de una fuerza, la gravedad, cuando una manzana cayó sobre su cabeza.
¿Cómo se relaciona la fuerza con la aceleración según la primera ley de la dinámica de Newton?
-Según la primera ley de la dinámica de Newton, un objeto en reposo o en movimiento permanece en ese estado a menos que se aplique una fuerza desestabilizadora.
¿Qué es la inercia y cómo se muestra en el vídeo?
-La inercia es la tendencia de un objeto a resistirse al cambio en su estado de reposo o movimiento. En el vídeo, se muestra cuando Pedro杜克 y Alexandra Kaleri en la ISS muestran objetos flotando debido a la casi ausencia de gravedad.
¿Cuál es la relación entre la fuerza y la masa según la segunda ley de Newton?
-La segunda ley de Newton establece que la fuerza es proporcional a la masa y la aceleración. Es decir, si se aplica la misma fuerza a objetos de diferente masa, su aceleración será diferente.
¿Qué demuestran los experimentos con las bolas de diferentes masas en el vídeo?
-Los experimentos con las bolas de diferentes masas demuestran que los objetos con más masa se mueven más despacio cuando se les aplica la misma fuerza, lo que apoya la segunda ley de Newton.
¿Qué es el rozamiento y cómo afecta a la demostración de las leyes de Newton en la Tierra?
-El rozamiento es la resistencia entre superficies de elementos que se tocan. Afecta la demostración de las leyes de Newton en la Tierra porque diferentes superficies generan diferentes tipos de rozamiento, lo que puede alterar la aceleración de los objetos.
¿Cómo se relaciona la gravedad con la aceleración de caída de un objeto?
-La gravedad es la fuerza que atrae a los objetos hacia la Tierra, y es la causa de su aceleración de caída. En el vídeo, se muestra que objetos de diferentes masas caen a la misma velocidad debido a que la fuerza de gravedad es proporcional a su masa.
¿Qué es la tercera ley de Newton y cómo se demuestra en el vídeo?
-La tercera ley de Newton establece que toda acción tiene una reacción igual y de sentido opuesto. En el vídeo, se demuestra cuando los astronautas se empujan mutuamente y se separan en opposite directions.
¿Por qué es importante conocer las tres leyes de Newton para la ciencia y la investigación?
-Las tres leyes de Newton son fundamentales para entender los movimientos y la dinámica de los objetos en el espacio y en la Tierra. Son la base de la física clásica y tienen aplicaciones en la ingeniería, la astronomía y otros campos de la ciencia.
¿Qué mensaje tiene Claude para los jóvenes al final del vídeo?
-Claude les dice a los jóvenes que la curiosidad y la dedicación a la ciencia son claves para el futuro y que ellos tienen la capacidad de evolucionar el mundo, especialmente instando a las chicas a que no duden en seguir su pasión por la ciencia.
Outlines
🚀 Introducción a las Leyes de Newton
Este primer párrafo presenta una introducción a las leyes de la dinámica de Newton a través de una agencia espacial y un centro de enseñanza robótica. Se explica cómo la manzana que cayó sobre la cabeza de Newton le llevó a comprender la existencia de la gravedad y cómo esta fuerza afecta el movimiento de los objetos. Se menciona que todas las fuerzas, incluida la gravedad, se miden en newtons. Además, se presentan ejemplos de cómo la fuerza puede cambiar la dirección y velocidad de un objeto, y se introduce la primera ley de Newton, que establece que un objeto en reposo o en movimiento permanecerá en ese estado a menos que se aplique una fuerza sobre él.
🧘 Experimentos de Inercia y Aceleración
En el segundo párrafo, se exploran conceptos como la inercia, la aceleración y la relación entre fuerza, masa y aceleración. Se presentan experimentos que muestran cómo objetos en reposo o en movimiento solo cambian su estado por la acción de una fuerza. Se explica que la inercia es la tendencia de los objetos a resistir cambios en su estado de movimiento. También se discute cómo la aceleración, que es el cambio en la velocidad, se ve afectada por la fuerza y la masa del objeto. Se presentan ejemplos de cómo la misma fuerza puede producir diferentes aceleraciones en objetos de diferente masa.
🌌 Acción y Reacción en el Espacio
El tercer párrafo se enfoca en la segunda y tercera ley de Newton. Se muestra cómo la fuerza es proporcional a la masa y la aceleración, y cómo la acción y la reacción son iguales y de sentido opuesto. Se incluyen ejemplos de cómo la masa afecta la aceleración cuando se aplica una fuerza constante, y cómo la interacción entre objetos en el espacio, donde la gravedad tiene un efecto menor, sigue estas leyes. Se ilustra con experimentos en la Estación Espacial Internacional (ISS) y se discute cómo la fuerza de una acción produce una reacción igual y opuesta.
🌟 Importancia de las Leyes de Newton
El cuarto y último párrafo aborda la importancia de las leyes de Newton en la ciencia y la investigación. Se destaca la relevancia de estas leyes para comprender fenómenos tanto en la Tierra como en el espacio. Se incluye un mensaje de inspiración dirigido a los jóvenes, especialmente a las chicas, para que se interesen por la ciencia y contribuyan al progreso del mundo. Se cierra con una reflexión sobre cómo la ciencia puede ayudar a construir tanto el mundo de hoy como el futuro.
Mindmap
Keywords
💡Leyes de Newton
💡Inercia
💡Aceleración
💡Fuerza
💡Masa
💡Gravedad
💡ISS (Estación Espacial Internacional)
💡Rozamiento
💡Acción y Reacción
💡Equilibrio
Highlights
La misión de la agencia espacial europea es enseñar las tres leyes de Newton.
Newton descubrió la gravedad después de que una manzana le cayera en la cabeza.
Las fuerzas, incluida la gravedad, se miden en newtons.
Las tres leyes de la dinámica de Newton describen la relación entre fuerzas y objetos.
En la ISS, la gravedad casi no tiene efecto, anulando casi el peso de los objetos.
La primera ley de Newton afirma que un objeto en reposo o en movimiento permanece así a menos que se aplique una fuerza.
La inercia es la tendencia de los objetos a permanecer en reposo o en movimiento.
El estado de movimiento se refiere a la rapidez y dirección, conocida como velocidad.
La segunda ley de Newton establece una conexión entre la fuerza, la masa y la aceleración.
La aceleración es el cambio en la velocidad de un objeto.
La masa es la cantidad de materia de un cuerpo, mientras que el peso depende de la gravedad.
La tercera ley de Newton dice que toda acción tiene una reacción igual y de sentido opuesto.
Las leyes de Newton son fundamentales para la ciencia y la investigación.
Claude Aké, astronauta, destaca la importancia de la curiosidad y la investigación para el futuro.
La falta de gravedad afecta el cuerpo humano de manera significativa.
Las leyes de Newton son esenciales para comprender los movimientos en el espacio y en la Tierra.
La ISS es un laboratorio en el espacio donde se pueden realizar experimentos que no son posibles en la Tierra.
Transcripts
[Aplausos]
[Música]
[Aplausos]
[Música]
bienvenidos a la agencia espacial
europea esa este es el centro de
enseñanza robótica y mi misión es
ayudaros a conocer las tres leyes de
newton
quizá ya conozcáis a newton es el
científico al que le cayó una manzana en
la cabeza en esa época estudiaba el
movimiento intentando comprender en qué
se basaba y su relación con
acontecimientos cotidianos cuando se
recuperó se dio cuenta de algo
importante ya sabía que un objeto sólo
sufrió una aceleración si una fuerza
actúa sobre él por lo tanto si la
manzana sufría una aceleración debía
haber una fuerza implicada a esta fuerza
la llamo gravedad y desde ese día todas
las fuerzas incluida la gravedad se
miden en newtons
newton formuló tres leyes de la dinámica
que describen la relación existente
entre fuerzas y objetos
para ayudaros le he pedido a unos amigos
de barcelona dublín y airlines que nos
demuestran las leyes también he pedido
ayuda a los astronautas de la estación
espacial internacional o lo que es lo
mismo la ss vamos a escuchar a los
astronautas pedro duque y alexandr
kaleri a bordo de la iss ss la gravedad
apenas tiene efecto lo que casi anula el
peso de todo
[Música]
hola pedro qué sonrisa tan bonita tienes
ahora no pasa nada la bola se mantiene
flotando en el aire pedro sopla a la
bola que se mueve por efecto de la
fuerza que ha producido ahora la pelota
se vuelve a mover pero alexandra la
acaba de parar con la mano
[Música]
y ahora bonito movimiento pedro hace
cambiar la dirección de la bola
aplicando una fuerza
lo que habéis visto son ejemplos de la
primera ley de la dinámica de newton en
ella se afirma que todo objeto en reposo
o movimiento permanece igual a menos que
apliquemos una fuerza desestabilizadora
el estado de movimiento se refiere a la
rapidez y a la dirección la combinación
de ambas es la velocidad
[Música]
un objeto en reposo tiene velocidad cero
y permanece en reposo si no se aplican
fuerzas
esta tendencia recibe el nombre de
inercia
aquí veis a pedro aplicando una fuerza a
la bola ha modificado la dirección de su
movimiento y por tanto su velocidad
en el segundo experimento vemos
alexander deteniendo la bola ha cambiado
su rapidez y por tanto su velocidad
[Música]
el índice de variación de la velocidad
se llama aceleración
veamos lo que aprendemos con los
estudiantes
[Música]
empujamos el monopatín eso es una fuerza
el monopatín se mueve choca con la
columna y cambia de dirección pero la
manzana sigue avanzando se debe a que
esta vez la fuerza ha sido aplicada al
monopatín y no a la manzana
y eso complica la tarea de comer en el
espacio
la cuchara se para y la comida sigue
avanzando
[Música]
o eso parece desagradable por eso
utilizamos cinturón de seguridad
si estuviéramos en un entorno ingrávido
como la ss continuaría moviéndose pero
en la tierra
la gravedad tira de él hacia abajo
vale otra vez
qué desastre
por eso ponemos está para las bebidas
para llevar gracias chicas
[Música]
buen truco
[Aplausos]
supongo que no os lo tengo que decir no
intentéis hacer esto en casa
[Música]
y
parece que su profesor viene a ayudarle
wow es fantástico
[Música]
la manzana se mantiene quieta os he
explicado lo del reposo
en estos experimentos la manzana el
lápiz y la patinadora no se mueven están
en reposo porque las fuerzas que actúan
sobre ellos están en equilibrio
[Música]
pero si les quitamos el apoyo ya no
existe la fuerza que compensaba la
gravedad y este desequilibrio los
arrastra al suelo sin la fuerza de
gravedad se quedarían flotando en el
aire como a bordo de la iss ss exacto es
la primera ley de newton un objeto en
reposo se mueve por efecto de una fuerza
un objeto en movimiento solo se detiene
por efecto de una fuerza
[Música]
una forma original de decidir de quién
es el turno pero el turno para qué
es impresionante
verdaderamente sorprendente
es muy fácil de hacer en un medio sin
gravedad
inténtalo ahora en la tierra no es tan
fácil supongo que esa es la diferencia
entre masa y peso seguro que crees que
esto tiene algo que ver con el peso
bueno casi no exactamente con el peso
sino con la masa la masa es la cantidad
de materia de un cuerpo el peso sin
embargo el que algo pese mucho o poco
depende de la acción de la gravedad
pedro y alexander están flotando en la y
ss como la gravedad no tiene efecto
parece que no pesan aunque su masa es la
misma que en la tierra
aquí está pedro levantando en la tierra
a otro astronauta humberto güidoni la
masa de humberto es muy similar a la de
alexander pero al estar en la tierra lo
que pedro siente es su peso
y qué tiene que ver la masa con la
segunda ley
[Música]
y la ciencia es algo muy serio
una bola es de madera y la otra de metal
[Música]
ahora tenemos tres bolas hemos añadido
una de ping-pong
como podéis ver los objetos con más masa
se mueven más despacio
la segunda ley dice que existe una
conexión entre la fuerza la masa y la
aceleración por lo tanto si aplicas la
misma fuerza a objetos de diferente masa
su aceleración será diferente
aquí están de nuevo los estudiantes que
exótico un arroyo con una corriente
constante un flotador contra cinco me
pregunto quién ganará
menos masa es más velocidad s es mucho
más rápido
aplicamos una fuerza y según la primera
ley debería acelerar
[Música]
muy bien añadimos una carga y además de
moverse más despacio se desplaza menos
[Música]
como en el experimento de la ss
[Música]
y chicos esta carrera es injusta
aquí tenemos unos imanes que se repelen
el magnetismo es una fuerza
parece que el patín con la carga es más
lento lo cual es lógico ya que más masa
implica menos velocidad cuando se aplica
la misma fuerza
en resumen la segunda ley afirma que la
fuerza es proporcional a la masa y la
aceleración
así que si aplicamos fuerzas iguales un
objeto con mayor masa acelerará más
lentamente
pedro sopla las bolas con la misma
fuerza pero debido a la diferencia de
masa estas se mueven a distinta
velocidad la segunda ley de newton tiene
una fácil demostración en la ss pero en
la tierra existen otros factores que la
complican
creerás que el más ligero va a llegar
antes porque los otros experimentos los
elementos ligeros iban más deprisa pero
llegan justo al mismo tiempo
[Música]
tenemos un papel arrugado y otro normal
tienen la misma masa así que si los
lanzamos desde la misma altura tendrían
que llegar a la vez no
pero no uno de esos factores es el
rozamiento
el rozamiento es la resistencia entre
superficies de elementos que se tocan es
lo que ralentiza o detiene a los objetos
sin ella seguirían continuamente en
movimiento esto hace más difícil
demostrar las leyes de newton porque
diferentes superficies generan
diferentes tipos de rozamiento
por eso patinamos más rápido sobre hielo
o sobre una superficie lisa y que ocurre
con los papeles existe rozamiento en ese
caso sí sí que hay rozamiento entre los
objetos y el aire
debido al rozamiento el papel normal
tarda más en llegar al suelo que el
arrugado el papel liso tiene una mayor
superficie y su aceleración es menor
porque experimenta más resistencia al
aire si hiciéramos este experimento en
el vacío llegarían al mismo tiempo
[Música]
pero porque la bolsa de manzanas llega
al suelo al mismo tiempo que una sola
manzana eso tiene que ver con la
gravedad
la bolsa de manzanas de mayor masa y la
manzana de menor masa son atraídas por
la gravedad de la tierra la gravedad
tira más de la bolsa de manzanas que de
la manzana pero un elemento de más masa
necesita una fuerza mayor para acelerar
verdad
por eso al final ambos elementos tienen
la misma aceleración y llegan al suelo a
la vez
[Música]
hola pedro alexander vemos que están
flotando si se empujan mutuamente sus
cuerpos se separan
[Música]
eso es la batería de la ss y parece muy
pesada es decir tienen mucha masa no
ahora se vuelven a empujar pero
alexander se desplaza menos
lo que estamos viendo es que por cada
acción se genera una reacción igual de
sentido opuesto y eso es la tercera ley
de newton
alexander empuja pedro acción como
consecuencia pedro se mueve reacción
al mismo tiempo pedro empuja alexander
acción eso hace que alexander se
desplace en dirección opuesta reacción y
ambos se desplazan la misma distancia
misma acción reacción opuesta
la masa de la batería es de unos 80
kilos ahora la fuerza es la misma pero
la masa es diferente recordar la segunda
ley de newton acción y reacción son
causadas por las mismas fuerzas pero al
tener diferentes masas alexander se
mueve menos
[Música]
veamos que preparan los estudiantes
la llamamos ellas son como pedro y
alexander a bordo de la estación si
añadimos otra chica no se desplazan
tanto
[Música]
la fuerza de lanzar la pelota la
desplaza hacia atrás
una colisión es una fuerza pero sabéis
porque solo se mueve el último chico
los estudiantes se han colocado formando
una cuna de newton el patinador
colisiona con el primer estudiante
acción el primer estudiante intenta
alejarse del patinador reacción no puede
moverse porque hay otro estudiante así
que la fuerza del impacto pasa de uno a
otro estudiante hasta el final de la
fila no hay nada que frene al último
estudiante así que éste se desplaza
[Música]
esto es como los chicos en el hielo solo
se mueve la última bola
y aquí las dos bolas se mueven pero no
parecen ir muy deprisa es porque aunque
se transmita la misma fuerza por la cuna
actúa sobre el doble de masa
como la masa y la aceleración están
relacionadas las dos bolas se desplazan
menos que una
la tercera ley también tiene otras
aplicaciones las naves espaciales la
utilizan para despegar el aire y el gas
se calientan hasta que salen por los
conductos acción
la reacción lanza al cohete al espacio
[Música]
ahora ya conocéis las tres leyes de la
dinámica de newton la primera dice que
un objeto en reposo movimiento permanece
igual si no recibe una fuerza
la segunda dice que la fuerza está
relacionada con la masa y la aceleración
y la tercera dice que toda acción
conlleva una reacción igual y de sentido
opuesto pero por qué es importante
conocer las tres leyes de newton
son básicas para la ciencia y la
investigación
hablemos con alguien que ha estado en el
espacio
hola me llamo claude y an eagle he
tenido la suerte de vivir una vida
apasionante primero he sido médico
médico reumatólogo y luego tuve la
suerte de comenzar una carrera de
investigación científica en el campo de
la neurociencia todo lo hice con la idea
de poder participar algún día en
experimentos de tipo espacial
tuve la fortuna de ser contratada como
astronauta primero por la agencia
espacial francesa y luego por la agencia
europea resulta muy gratificante muy
bonito dedicar tu carrera a la
investigación porque investigar sobre
todo es preparar el futuro ser curioso
ayudar a la humanidad a construir el
mundo de hoy ya construir el mundo de
mañana
atreveros con la ciencia vosotros tenéis
la clave de vuestro propio futuro
vosotros los jóvenes sois quienes haréis
evolucionar nuestro mundo así que yo os
digo el mañana está en vuestras manos
y al decir esto me dirijo a todos los
jóvenes a los chicos y por supuesto a
las chicas
este es pues mi mensaje para todos
atreveros con la ciencia el futuro está
en vuestras manos y os lo digo sobre
todo a vosotras las chicas
podríamos hacernos millones de preguntas
porque nada pesa a bordo de la iss ss
cómo afecta a la falta de gravedad al
cuerpo humano
pero por hoy hasta pronto
[Aplausos]
[Música]
[Aplausos]
[Música]
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