Newton

Fundamentos teoricos de las leyes [editar] La base teorica que permitio a Newton establecer sus leyes esta tambien precisada en sus Philosophiae naturalis principia mathematica. El primer concepto que maneja es el de masa, que identifica con «cantidad de materia»; la importancia de esta precision esta en que le permite prescindir de toda cualidad que no sea fisica-matematica a la hora de tratar la dinamica de los cuerpos. Con todo, utiliza la idea de eter para poder mecanizar todo aquello no reducible a su concepto de masa.

Newton asume a continuacion que la cantidad de movimiento es el resultado del producto de la masa por la velocidad, y define dos tipos de fuerzas: la vis insita, que es proporcional a la masa y que refleja la inercia de la materia, y la vis impressa (momento de fuerza), que es la accion que cambia el estado de un cuerpo, sea cual sea ese estado; la vis impressa, ademas de producirse por choque o presion, puede deberse a la vis centripeta (fuerza centripeta), una fuerza que lleva al cuerpo hacia algun punto determinado.

A diferencia de las otras causas, que son acciones de contacto, la vis centripeta es una accion a distancia. En esta distingue

Lo sentimos, pero las muestras de ensayos completos están disponibles solo para usuarios registrados

Elija un plan de membresía
Newton tres tipos de cantidades de fuerza: una absoluta, otra aceleradora y, finalmente, la motora, que es la que interviene en la ley fundamental del movimiento. En tercer lugar, precisa la importancia de distinguir entre lo absoluto y relativo siempre que se hable de tiempo, espacio, lugar o movimiento. En este sentido, Newton, que entiende el movimiento como una traslacion de un cuerpo de un lugar a otro, para llegar al movimiento absoluto y verdadero de un cuerpo ompone el movimiento (relativo) de ese cuerpo en el lugar (relativo) en que se lo considera, con el movimiento (relativo) del lugar mismo en otro lugar en el que este situado, y asi sucesivamente, paso a paso, hasta llegar a un lugar inmovil, es decir, al sistema de referencias de los movimientos absolutos. [4] De acuerdo con esto, Newton establece que los movimientos aparentes son las diferencias de los movimientos verdaderos y que las fuerzas son causas y efectos de estos. Consecuentemente, la fuerza en Newton tiene un caracter absoluto, no relativo. Las leyes

Primera ley de Newton o ley de la inercia La primera ley del movimiento echa abajo la idea aristotelica de que un cuerpo solo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton, por el contrario, expone que Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilineo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre el. [5] Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por si solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilineo uniforme, a menos que se aplique una fuerza neta sobre el.

Newton toma en cuenta, asi, el que los cuerpos en movimiento estan sometidos constantemente a fuerzas de roce o friccion, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de concepciones anteriores que entendian que el movimiento o la detencion de un cuerpo se debia exclusivamente a si se ejercia sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como esta a la friccion. En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilineo uniforme implica que no existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma, un objeto en movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre el.

En el caso de los cuerpos en reposo, se entiende que su velocidad es cero, por lo que si esta cambia es porque sobre ese cuerpo se ha ejercido una fuerza neta. Segunda ley de Newton o ley de fuerza La segunda ley del movimiento de Newton dice que el cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre segun la linea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime. [6] Esta ley explica que ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por que ser constante) actua una fuerza neta: la fuerza modificara el estado de movimiento, cambiando la velocidad en odulo o direccion. En concreto, los cambios experimentados en la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la direccion de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relacion entre la causa y el efecto, esto es, la fuerza y la aceleracion estan relacionadas. Dicho sinteticamente, la fuerza se define simplemente en funcion del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas seran iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.

En terminos matematicos esta ley se expresa mediante la relacion: [pic] Donde [pic]es la cantidad de movimiento y [pic]la fuerza total. Bajo la hipotesis de constancia de la masa y pequenas velocidades, puede reescribirse mas sencillamente como: [pic] que es la ecuacion fundamental de la dinamica, donde la constante de proporcionalidad distinta para cada cuerpo es su masa de inercia, pues las fuerzas ejercidas sobre un cuerpo sirven para vencer su inercia, con lo que masa e inercia se identifican. Es por esta razon por la que la masa se define como una medida de la inercia del cuerpo.

Por tanto, si la fuerza resultante que actua sobre una particula no es cero, esta particula tendra una aceleracion proporcional a la magnitud de la resultante y en direccion de esta. La expresion anterior asi establecida es valida tanto para la mecanica clasica como para la mecanica relativista, a pesar de que la definicion de momento lineal es diferente en las dos teorias: mientras que la dinamica clasica afirma que la masa de un cuerpo es siempre la misma, con independencia de la velocidad con la que se mueve, la mecanica relativista establece que la masa de un cuerpo aumenta al crecer la velocidad con la que se mueve dicho cuerpo.

De la ecuacion fundamental se deriva tambien la definicion de la unidad de fuerza o newton (N). Si la masa y la aceleracion valen 1, la fuerza tambien valdra 1; asi, pues, el newton es la fuerza que aplicada a una masa de un kilogramo le produce una aceleracion de 1 m/s?. Se entiende que la aceleracion y la fuerza han de tener la misma direccion y sentido. La importancia de esa ecuacion estriba sobre todo en que resuelve el problema de la dinamica de determinar la clase de fuerza que se necesita para producir los diferentes tipos de movimiento: rectilineo uniforme (m. r. ), circular uniforme (m. c. u) y uniformemente acelerado (m. r. u. a). Si sobre el cuerpo actuan muchas fuerzas, habria que determinar primero el vector suma de todas esas fuerzas. Por ultimo, si se tratase de un objeto que cayese hacia la tierra con un resistencia del aire igual a cero, la fuerza seria su peso, que provocaria una aceleracion descendente igual a la de la gravedad. Tercera Ley de Newton o Ley de accion y reaccion Con toda accion ocurre siempre una reaccion igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas. [7]

La tercera ley expone que por cada fuerza que actua sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad y direccion pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud, sentido opuesto y estan situadas sobre la misma recta. Este principio presupone que la interaccion entre dos particulas se propaga instantaneamente en el espacio (lo cual requeriria velocidad infinita), y en su formulacion original no es valido para fuerzas electromagneticas puesto que estas no se propagan por el espacio de modo instantaneo sino que lo hacen a velocidad finita «c».

Es importante observar que este principio de accion y reaccion relaciona dos fuerzas que no estan aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes, segun sean sus masas. Por lo demas, cada una de esas fuerzas obedece por separado a la segunda ley. Junto con las anteriores, permite enunciar los principios de conservacion del momento lineal y del momento angular.