Leyes de Newton: resumen

Su nombre completo es Isaac Newton, nació el 25 de diciembre de 1642, en un poblado cercano a Londres, llamado Woolsthorpe. Se crio sin su padre, ya que había fallecido al momento de su nacimiento. Sus abuelos cuidaban de él, a la edad de 12 años comenzó el colegio siendo un niño muy curioso, ya sabiendo leer y escribir. Era un niño muy aplicado que se preocupaba más por conocer el mundo que lo rodeaba que por jugar como hacían el resto de los niños de su edad. A medida que fue creciendo, su familia ya percibía que Isaac no iba a dedicarse a mantener y trabajar la granja familiar.

A los 19 años de edad ingresó a la prestigiosa Universidad de Cambridge, debía trabajar al mismo tiempo que estudiaba para poder mantenerse allí. Su inteligencia y curiosidad eran tal que se destacaba entre los demás estudiantes. La orientación curricular de la Universidad era basada en los estudios de Aristóteles, como su interés iba más allá, logró acceder a diversas fuentes y autores extracurriculares, optando así por un camino autodidacta. Fu así que conoció los estudios de filósofos como Hobbes y Descartes y también se interesó por obras de Kepler y Galileo. Finalmente, se gradúa en 1665 con una fuerte inclinación por la física y las matemáticas.

A causa de la epidemia de la peste bubónica, la Universidad fue cerrada temporalmente y Newton debe regresar a su hogar en la granja. Durante estos dos años Newton se dedicó a estudiar en profundidad por su cuenta y formuló tres leyes de Newton, fundamentales para dar luz a la conocida ley de la gravedad. Alrededor de 1667 Isaac vuelve a Cambridge y en 1669 comienza a impartir clases como catedrático, donde continúa sus investigaciones y divulga sus conocimientos.

30 años más tarde deja Cambridge y se muda a Londres tomando un rol político y económico, ocupando el puesto de director de la casa de la moneda. Pasó a ser una figura pública de enorme poder. En 1703 fue elegido presidente de la Royal Society y reelegido hasta su muerte en 1727 a la edad de 85 años, siendo muy reconocido.

Imagen: GCFGlobal

Antes de comenzar a hablar de las leyes de Newton, debemos conocer ciertos conceptos de física, claves para poder comprender las leyes planteadas. Isaac dedica gran parte de su vida al estudio de la Dinámica, una rama de la física que estudia los movimientos de los cuerpos y las fuerzas que intervienen.

Los tres conceptos más utilizados en la Dinámica son: fuerza, masa y aceleración.

Fuerza

Todos tenemos una mínima noción de qué se trata este concepto. Podemos pensar en la fuerza que ejercemos con nuestro cuerpo cuando corremos algo o levantamos o arrojamos un cuerpo, solemos asociar a la fuerza con algún tipo de movimiento, pero no necesariamente implica movimiento.

Se puede aplicar una fuerza sin que un objeto se mueva. Ejemplos de ello son: presionar algo contra el suelo, intentar mover una pared, estar sentados, en todas estas situaciones hay fuerzas que no implican movimiento. Entonces podemos decir que la fuerza es la acción sobre un cuerpo para modificar su estado de reposo o movimiento. La unidad de medida que se utiliza para designar a la fuerza es el NEWTON (N) en honor a Isaac.

Masa

La masa es la cantidad de materia que posee un cuerpo. La unidad de medida de la masa es el Kilogramo (KG). En los estudios de la dinámica, gracias a la experimentación se conoce que los cuerpos con más cantidad de masa poseen menos aceleración cuando se les aplica una fuerza.

No debemos confundir la masa con el peso, son dos cantidades diferentes. Cuando hablamos de Peso, hay que tener en cuenta que sobre esta magnitud ejerce la fuerza gravitacional, esto quiere decir que una persona en el Planeta Tierra puede pesar 57 Kg, pero en la Luna donde no hay gravedad pesará muchísimo menos. En cambio, un objeto que posee de masa 30 Kg en la Tierra, tendrá la misma cantidad de masa en la Luna.

Aceleración

Esta medida nos indica qué tan rápido aumenta o disminuye la velocidad de un cuerpo al aplicarle una fuerza. La unidad de medida es: m/s² (metro sobre segundos al cuadrado). Veamos un ejemplo: Un auto posee una aceleración de 10 m/s² , esto quiere decir que su velocidad aumenta 10 m/s a cada segundo que pasa. O sea que este auto desde que arrancó va a ir aumentando su velocidad de 0 m/s, después de un segundo aumentará a 10 m/s, después de dos segundos a 20 m/s, y así.

La primera ley de Newton es conocida como "Principio de inercia", esta dice que un cuerpo se mantiene en movimiento rectilíneo uniforme o en reposo a menos que actúe sobre él una fuerza exterior. El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) es un movimiento en línea recta cuya velocidad es constante.

Esta Ley explica lo que ocurre cuando no hay fuerzas externas actuando. En el caso de un objeto en reposo, si no hay fuerza ejercida sobre él, continuará en reposo y, en el caso de un objeto que se encuentre en movimiento, si no se le aplica ninguna fuerza, continuará el movimiento con una velocidad constante hasta que algo lo detenga, generalmente si nada se le interpone a ese objeto, frenará finalmente por la acción de la fuerza de gravedad.

Conclusión: cuando no se aplica ninguna fuerza a un objeto, la aceleración es igual a cero (0).

Ejemplo de la Primera Ley de Newton

Un ejemplo de ello es cuando andamos en bicicleta y sacamos los pies de los pedales, las ruedas de la bicicleta seguirán girando por algún momento, la primera ley de Newton explica que esto ocurre gracias a la inercia.

La montaña rusa es un buen ejemplo de la ley de la inercia, ya que, el carro acumula gran cantidad de energía en las pronunciadas bajadas para luego poder subir las empinadas pendientes.

La segunda ley de Newton también es conocida como "Principio de masa", esta ley, al contrario de la primera, responde a la siguiente cuestión: ¿qué ocurre cuando a un cuerpo se le ejerce una fuerza? Esta ley dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración de dicho cuerpo.

Conclusión: La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre él.

Fórmula: F=m.a

• m=F/a
• F= Fuerza
• m= masa
• a= aceleración

Esta fórmula abarca las siguientes cuestiones:

• Si la suma de las fuerzas es igual a cero, la aceleración también es cero. Esto quiere decir que un objeto está en reposo o moviéndose a una velocidad constante en línea recta.
• Si la Fuerza que se está aplicando aumenta, la aceleración también lo hace.
• Tanto la Fuerza como la aceleración tienen el mismo sentido y la misma dirección.
• La aceleración es inversamente proporcional a la masa. Esto quiere decir que si aplicamos la misma Fuerza a dos cuerpos con distinta masa, la aceleración del cuerpo de menor masa será mayor y la aceleración de mayor masa será menor.

Ejemplos de la Segunda Ley de Newton

Un auto y un camión poseen diferente cantidad de masa, lo que significa que el camión requerirá una mayor fuerza para alcanzar una aceleración igual a la del auto. Esto implica que necesitará una cantidad mayor de gasto de combustible.

Cuando pateamos una pelota estamos ejerciendo una fuerza en una dirección específica, cuanto más fuerte se patee esa pelota, más lejos llegará.

La tercera ley de Newton es llamada también principio de acción y reacción. Esta ley postula que para cada acción hay una reacción, esto quiere decir que cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro (acción), este cuerpo que es sometido, ejerce una fuerza en sentido contrario y de la misma magnitud sobre el anterior, a esto llamamos reacción.

Esta ley aplica para fenómenos cotidianos, cuando dos cuerpos interactúan entre sí. Estas fuerzas dependen una de la otra, tienen la misma intensidad, pero sus sentidos son contrarios.

Fórmula: F1=F2

Fuerza que ejerce el cuerpo 1 sobre el cuerpo 2 es igual a la fuerza que ejerce el cuerpo 2 sobre el cuerpo 1.

Ejemplos de la tercera Ley de Newton

La Tierra y la gravedad: El peso de un cuerpo es la fuerza con la que la Tierra lo atrae, pero a su vez, la Tierra es atraída con una fuerza por ese cuerpo, esa fuerza es de igual magnitud pero ejercidas en dirección opuesta.

Cuando queremos mover un objeto pesado, como una mesa, la fuerza que ejercemos sobre la mesa, hace que esta se desplace, pero al mismo tiempo sentimos una resistencia del objeto, esa es la fuerza opuesta de reacción.

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