ITRODUCCIÓN Las leyes de Newton son tres principios a partir
de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la mecánica, 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.
Isaac Newton Isaac Newton fue un científico y un matemático inglés que vivió entre 1642-1727. Tenía una de las mentes más brillantes que el mundo haya conocido jamás. Newton desarrolló varias leyes que nos ayudan a entender el movimiento de cualquier objeto. Las contribuciones de Newton a la ciencia incluyen la ley universal de la gravedad, el desarrollo de un nuevo campo en las matemáticas llamado cálculo, y sus tres famosas leyes de movimiento.
¿Qué son las 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 mecánica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos.
Concepto de Fuerza La fuerza es la cantidad vectorial; por lo tanto, la denotamos con una flecha dirigida como lo hacemos con la velocidad y la aceleración. Las fuerzas de campo son el resultado de un contacto físico de dos objetos
Primera Ley de Newton (Ley de Inercia) En ausencia de fuerzas externas un objeto en reposo permanecerá en reposo y un objeto en movimiento continuará en movimiento a velocidad constante (esto es, con rapidez constante en línea recta).
¿Qué es la inercia? En física, la inercia es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo o movimiento, mientras no se aplique sobre ellos alguna fuerza, o la resistencia que opone la materia al modificar su estado de reposo o movimiento. Como consecuencia, un cuerpo conserva su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si no hay una fuerza actuando sobre él.
Primera Condición de Equilibrio
De los objetos que están en reposo o que se desplazan con velocidad constante se dice que se hallan en equilibrio, y la primera ley de Newton es el enunciado de una condición que se debe cumplir para que existan condiciones de equilibrio. ∑F=0
∑𝐹𝑥 =0
∑𝐹𝑦 =0
∑𝐹𝑧 =0
Ejemplos 1. Una partícula (o cualquier otra cosa: persona, pelota, perro, etc.) en reposo 2. Cuando vamos en el auto y frenamos bruscamente; entonces nuestro cuerpo tiende a irse hacia adelante. 3. Cuando empujamos un cajón, un carrito de compras que estén en reposo. 4. Un automóvil que viaja a velocidad constante (ej. 60km/h) 5. Cuando frenamos algún objeto que viene con velocidad constante
Segunda Ley de Newton La Segunda Ley de Newton establece lo siguiente:
La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa. De esta forma podemos relacionar la fuerza y la masa de un objeto con el siguiente enunciado:
Ejemplos La fuerza que necesitamos para que se mueva un mueble. La aceleración que adopta un cuerpo cuando cae debido a la fuerza de gravedad.
Tercera Ley de Newton La tercera ley de Newton establece lo siguiente: Siempre que un objeto ejerce una fuerza sobre un segundo objeto, el segundo objeto ejerce una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta sobre el primero. Con frecuencia se enuncia como "A cada acción siempre se opone una reacción igual". En cualquier interacción hay un par de fuerzas de acción y reacción, cuya magnitud es igual y sus direcciones son opuestas. Las fuerzas se dan en pares, lo que significa que el par de fuerzas de acción y reacción forman una interacción entre dos objetos.
Ejemplos 1. Cuando brincamos empujamos a la tierra hacia abajo y ésta nos empuja con la misma intensidad hacia arriba. 2. Una persona que rema en una lancha empuja el agua con el remo en una dirección y el agua responde empujando la lancha en dirección contraria. 3. Cuando caminamos empujamos a la tierra hacia atrás con nuestros pies, a lo cual la tierra responde empujándonos a nosotros hacia delante con la misma fuerza haciendo que avancemos.
CONCLUSIÓN Las leyes de Newton constituyen los cimientos no sólo de la
dinámica clásica sino también de la física clásica en general. 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. La validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada uno de los casos durante más de dos siglos.
