Leyes de Newton
Isaac Newton (1642-1727) Es el mas grande de los astrónomos ingleses; se destaco también como gran físico y matemático. descubrió la ley de la gravitación universal. Fue uno de los inventores del calculó diferencial e integral, estableció las leyes de la mecánica clásica, y partiendo de la ley de gravitación universal dedujo las leyes de Kepler en forma mas general, y sus tres leyes de movimiento conocidas como las leyes de Newton.
Tres conceptos claves que nos llevan a entender las 3 leyes de newton son:
Fuerza: Es una acción especifica que permite que un cuerpo se mueva o incluso cambie de forma, la acción puede ser levantar, tirar, empujar o arrastrar el cuerpo.
Movimiento: se refiere al cambio en la posición de un objecto a lo largo del tiempo a partir de un punto de referencia.
Aceleración: Se trata del cambio de velocidad que puede ejercer un cuerpo en movimiento.
¿Cuáles son las leyes de Newton ?
Las leyes de Newton se han utilizado para explicar y describir el movimiento de un objeto bajo la acción de una fuerza y una determinada aceleración. Estos principios fueron presentados en su libro de 1678 principios de filosofía matemática de la naturaleza. la formulación de estas leyes se basa en observaciones y experimentos cuantitativos, que los científicos utilizan para formular predicciones.
Estas tres leyes fundamentales se consideran las mas importantes de la mecánica clásica porque responden a todo tipo de movimiento estas son: la ley de inercia, la relación entre fuerza y aceleración, y la ley de acción y reacción, todas ellas expresadas en formulas matemáticas.
1. Primera ley de Newton o ley de inercia:
Todo cuerpo permanecerá en reposo o moviéndose a velocidad constante en línea recta, a menos que una fuerza externa le haga cambiar.
Esta ley del movimiento establece que un objeto no puede cambiar desde su estado inicial de reposo o movimiento lineal uniforme sin aplicar una o mas fuerzas extremas al objeto. El concepto de inercia fue propuesto por primera vez por Galileo Galilei, por lo que se considera a Newton solo el editor del principio y no su autor.
Esta ley contradice el principio de Aristóteles, que establece que un objeto solo puede moverse si se ejerce una fuerza continua sobre el, como la ley de Newton establece que un objeto se moverá incluso si no se ejerce ninguna fuerza sobre el no cambia su estado. Su tipo de fuerza extrema.
Formula de la primera ley de Newton:
Si la suma de las fuerzas (Σ F) aplicadas sobre un cuerpo es igual a cero, entonces el cambio en su velocidad con respecto al tiempo (dv / dt ), también será igual a cero.
Ejemplo de la primera ley de Newton
En un partido de futbol, cuando inicia el partido, el balón se encontrara en la mitad de la cancha en estado de reposo, para que pueda desplazarse, requiere que un jugador lo patee (fuerza externa); de lo contrario permanecerá en reposo.
Una vez el balón esta en movimiento, ignorando la fricción con el terreno, puede haber otra fuerza que intervenga para detener el balón y dejarlo nuevamente en reposo.
2. segunda ley de Newton o ley fundamental de la dinámica
Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo este se pone en movimiento, acelera desacelera o varia su trayectoria.
Esta ley establece que la fuerza neta ejercida sobre un objeto es proporcional a la aceleración que adquiere a lo largo de su trayectoria. Es decir, determina que cuando se aplica una fuerza para mover un objeto, este se acelera, si se aplica una fuerza neta mayor, la aceleración del cuerpo aumentara.
La formula de la segunda ley de Newton
En donde
F = Fuerza neta, expresada en N ( Newton).
m = masa, expresada en kg (kilogramos)
a = aceleración, expresada en m/s (metro por segundo al cuadrado)
Ejemplo de la segunda ley de Newton
En el juego de golf se debe golpear la pelota para introducirla en pequeños hoyos, para esto se debe ejercer una mayor fuerza para que la aceleración de la pelota sea mayor y llegue hasta su destino.
3. Tercera ley de Newton o principio de acción y reacción
Con toda acción ocurre siempre una reacción igual o contraria, o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en dirección opuesta.
Esta ley plantea que toda acción genera una reacción de igual intensidad, pero en sentido opuesto.
Es decir, siempre que un objeto ejerza una fuerza sobre otro, este ultimo devolverá una fuerza de igual magnitud, pero en sentido opuesto al primero.
La formula de la tercera ley de Newton
La fuerza del cuerpo 1 sobre el cuerpo 2 (F1-2) o fuerza de acción, es igual a la fuerza del cuerpo 2 sobre el cuerpo 1 (F2-1) o fuerza de reacción. La fuerza de reacción tendrá la misma dirección y magnitud que la fuerza de acción, pero en sentido contraria a esta.
Ejemplo de la tercera ley de Newton
caminar: al empujar el suelo con tus pies(acción), el suelo te empuja hacia adelantes con la misma fuerza (reacción).
referencias bibliográficas:
C.-. I. C. M. E. M. (s. f.). Isaac Newton. Museo Virtual de la Ciencia del CSIC. https://museovirtual.csic.es/salas/magnetismo/biografias/newton.htm
Rhoton, S. (2023b, diciembre 20). Tercera Ley de Newton: Cuál es, Fórmula y Ejemplos (con dibujos). Enciclopedia Significados. https://www.significados.com/tercera-ley-de-newton/
Leye de Newton - Ferrovial. (2022, 16 septiembre). Ferrovial. https://www.ferrovial.com/es/stem/leyes-de-newton/#:~:text=Primera%20Ley%20de%20Newton%20o%20ley%20de%20inercia&text=Esta%20ley%20del%20movimiento%20establece,una%20o%20varias%20fuerzas%20externas.
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