Contenido
- Desarrollo de la física clásica.
- Primera ley: inercia
- Segunda ley: fuerza y aceleración
- Tercera ley: acción y reacción
Jugar al hockey, conducir un automóvil e incluso simplemente caminar son ejemplos cotidianos de las leyes de movimiento de Newton. Compiladas en 1687 por el matemático inglés Isaac Newton, las tres leyes principales describen las fuerzas y el movimiento de los objetos en la Tierra y en todo el universo.
Desarrollo de la física clásica.
Los filósofos han estudiado el movimiento de los objetos desde la antigüedad. Después de observar el movimiento del sol, las estrellas y los planetas, el filósofo griego Aristóteles y más tarde Ptolomeo creyeron que la Tierra estaba en el centro del universo. En la Europa del siglo XVI, el matemático polaco Nicolas Copernicus desafió esta teoría colocando al sol en el centro del sistema solar con planetas orbitando a su alrededor. El siglo siguiente, el físico alemán Johannes Kepler describió las órbitas elípticas de los planetas, y el matemático y astrónomo italiano Galileo Galilei realizó experimentos para estudiar los movimientos de los proyectiles. Isaac Newton sintetizó este trabajo en un análisis matemático e introdujo el concepto de fuerza y sus tres leyes del movimiento.
Primera ley: inercia
La primera ley de Newton, también llamada ley de la inercia, establece que un objeto permanece en reposo o continúa en movimiento uniforme a menos que se vea obligado a cambiar por la acción de una fuerza externa. La tendencia del objeto a permanecer en reposo o mantener una velocidad constante se llama inercia y su resistencia a la desviación de la inercia varía con su masa. Se necesita un esfuerzo físico, una fuerza, para superar la inercia para que una persona salga de la cama por la mañana. Una bicicleta o automóvil se mantendrá en movimiento a menos que el conductor o el conductor apliquen una fuerza de fricción a través de los frenos para detenerlo. Un conductor o pasajero en un automóvil en movimiento que no esté usando el cinturón de seguridad será arrojado hacia adelante cuando el automóvil se detenga repentinamente porque permanece en movimiento. Un cinturón de seguridad abrochado proporciona una fuerza de restricción sobre el movimiento del pasajero o del conductor.
Segunda ley: fuerza y aceleración
La segunda ley de Newton define la relación entre el cambio en la velocidad de un objeto en movimiento, su aceleración, y la fuerza que actúa sobre él. Esta fuerza es igual a la masa del objeto multiplicada por su aceleración. Se necesita una fuerza adicional más pequeña para impulsar un pequeño yate en el mar que para propulsar a un superpetrolero porque este último tiene una masa mayor que el primero.
Tercera ley: acción y reacción
La tercera ley de Newton establece que no hay fuerzas aisladas. Por cada fuerza que existe, una de igual magnitud y dirección opuesta actúa contra ella: acción y reacción. Por ejemplo, una pelota lanzada al suelo ejerce una fuerza hacia abajo; en respuesta, el suelo ejerce una fuerza hacia arriba sobre la pelota y rebota. Una persona no puede caminar en el suelo sin la fuerza de fricción del suelo. Cuando da un paso adelante, ejerce una fuerza hacia atrás en el suelo. El suelo responde ejerciendo una fuerza de fricción en la dirección opuesta permitiendo que el caminante avance mientras da un paso más con su otra pierna.