1. ESC. SEC. GENERAL.
NÚM. 7 “ISAAC NEWTON”
CD. MADERO TAMAULIPAS
Isaac Newton
CRISTAL LAMOGLIA
Materiales de soporte académico
REV. PROFR. R. RIVERA O.

2. Isaac Newton: SU VIDA, SU
OBRA.
 1* Biografía de Isaac Newton
 2* Concepto de fuerza
 3* Primera ley
 4* Segunda ley
 5* Tercera ley

3. Biografía de Isaac Newton
 Científico inglés (Woolsthorpe, Lincolnshire, 1642 - Londres, 1727). Hijo
póstumo y prematuro, su madre preparó para él un destino de granjero;
pero finalmente se convenció del talento del muchacho y le envió a la
Universidad de Cambridge, en donde hubo de trabajar para pagarse los
estudios. Allí Newton no destacó especialmente, pero asimiló los
conocimientos y principios científicos de mediados del siglo XVII, con las
innovaciones introducidas por Galileo, Bacon , Descartes, Kepler y otros.
 Tras su graduación en 1665, Isaac Newton se orientó hacia la
investigación en Física y Matemáticas, con tal acierto que a los 29 años ya
había formulado teorías que señalarían el camino de la ciencia moderna
hasta el siglo XX; por entonces ya había obtenido una cátedra en su
universidad (1669). Suele considerarse a Isaac Newton uno de los
protagonistas principales de la llamada «Revolución científica» del siglo
XVII y, en cualquier caso, el padre de la mecánica moderna. No
obstante, siempre fue remiso a dar publicidad a sus
descubrimientos, razón por la que muchos de ellos se conocieron con años
de retraso.
 Newton coincidió con Leibniz en el descubrimiento del cálculo integral, que
contribuiría a una profunda renovación de las Matemáticas; también
formuló el teorema del binomio (binomio de Newton). Pero sus
aportaciones esenciales se produjeron en el terreno de la Física.

4. biografía
 Sus primeras investigaciones giraron en torno a la óptica: explicando la
composición de la luz blanca como mezcla de los colores del arco iris, Isaac
Newton formuló una teoría sobre la naturaleza corpuscular de la luz y diseñó
en 1668 el primer telescopio de reflector, del tipo de los que se usan
actualmente en la mayoría de los observatorios astronómicos; más tarde
recogió su visión de esta materia en la obra Óptica (1703).
 También trabajó en otras áreas, como la termodinámica y la acústica; pero su
lugar en la historia de la ciencia se lo debe sobre todo a su refundación de la
mecánica. En su obra más importante, Principios matemáticos de la filosofía
natural (1687), formuló rigurosamente las tres leyes fundamentales del
movimiento: la primera ley de Newton o ley de la inercia, según la cual todo
cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme si no actúa
sobre él ninguna fuerza; la segunda o principio fundamental de la
dinámica, según el cual la aceleración que experimenta un cuerpo es igual a
la fuerza ejercida sobre él dividida por su masa; y la tercera, que explica que
por cada fuerza o acción ejercida sobre un cuerpo existe una reacción igual
de sentido contrario.

5. 
Biografía
 De estas tres leyes dedujo una cuarta, que es la más
conocida: la ley de la gravedad, que según la leyenda le fue
sugerida por la observación de la caída de una manzana del
árbol. Descubrió que la fuerza de atracción entre la Tierra y
la Luna era directamente proporcional al producto de sus
masas e inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia que las separa, calculándose dicha fuerza
mediante el producto de ese cociente por una constante G;
al extender ese principio general a todos los cuerpos del
Universo lo convirtió en la ley de gravitación universal.
 La mayor parte de estas ideas circulaban ya en el ambiente
científico de la época; pero Newton les dio el carácter
sistemático de una teoría general, capaz de sustentar la
concepción científica del Universo durante varios siglos.
Hasta que terminó su trabajo científico propiamente dicho
(hacia 1693), Newton se dedicó a aplicar sus principios
generales a la resolución de problemas concretos, como la
predicción de la posición exacta de los cuerpos
celestes, convirtiéndose en el mayor astrónomo del siglo.

6. biografía
 Sobre todos estos temas mantuvo agrios debates
con otros científicos (como
Halley, Hooker, Leibniz o Flamsteed), en los que
encajó mal las críticas y se mostró
extremadamente celoso de sus posiciones. Como
profesor de Cambridge, Newton se enfrentó a los
abusos de Jacobo II contra la universidad, lo cual le
llevó a aceptar un escaño en el Parlamento surgido
de la «Gloriosa Revolución» (1689-90). En 1696 el
régimen le nombró director de la Casa de la
Moneda, buscando en él un administrador inteligente
y honrado para poner coto a las falsificaciones.
Volvería a representar a su universidad en el
Parlamento en 1701. En 1703 fue nombrado
presidente de la Royal Society de Londres. Y en 1705
culminó la ascensión de su prestigio al ser nombrado

7. OBRAS: Un Concepto de
fuerza
Se hace una fuerza cuando:
“Cuando se empuja o tira de un cuerpo”
“Cuando se lanza o patea una pelota”
En general se asocia el concepto de fuerza al resultado
de la actividad muscular y al movimiento que ésta
produce en el cuerpo; sin embargo, una fuerza no
siempre implica movimiento. Por ejemplo, mientras está
usted leyendo y deleitándose con esta presentación, ¡ la
fuerza de gravedad esta actuando sobre usted !, y no
hay indicio alguno de efectos de esta fuerza sobre
usted.

8. Concepto de fuerza
Si consideramos el caso en que sobre un cuerpo
están siendo aplicadas fuerzas simultáneas, se
pueden producir dos situaciones:
-Si la fuerza resultante o fuerza neta aplicada sobre el
cuerpo es cero, su aceleración será cero, y su
velocidad constante.
-Si la fuerza neta es distinta de cero, el cuerpo
poseerá aceleración , y por lo tanto, su velocidad
variará, respecto a como sea esta aceleración.
(Para ambos casos se le llama fuerza resultante a la
sumatoria de las fuerzas aplicadas sobre este)

9. Primera ley de Newton
 La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un
cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una
fuerza. Newton expone que:
 Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento
uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado
por fuerzas impresas sobre él.
 Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí
solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo
uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de
fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre él.
 Newton toma en cuenta, así, el que los cuerpos en movimiento
están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que
los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de
concepciones anteriores que entendían que el movimiento o la
detención de un cuerpo se debía exclusivamente a si se ejercía
sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como ésta, a la
fricción.

10. Primera ley
 En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo 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 él. 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.
 La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de
sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia
inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que
se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza
neta se mueve con velocidad constante.
 En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia
inercial, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas actuando
sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de
referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda
tratar como si estuviésemos en un sistema inercial.

11. Primera ley
En muchos casos, por ejemplo, suponer a un observador fijo en la
Tierra es una buena aproximación de sistema inercial. Lo anterior
porque a pesar que la Tierra cuenta con una aceleración traslacional y
rotacional estas son del orden de 0.01 m/s^2 y en consecuencia
podemos considerar que un sistema de referencia de un observador
dentro de la superficie terrestre es un sistema de referencia inercial.
Durante muchos años científicos y filósofos divagaron sobre este
tema, hasta que Isaac Newton postuló su primera ley, del
movimiento inercial:
“Un objeto en reposo permanece en reposo y un
objeto en movimiento continuará en movimiento
con una velocidad constante (es decir, velocidad
constante en una línea recta) a menos que
experimente una fuerza externa neta.”

12. Segunda Ley
Ya que solucionamos el caso en que la fuerza
resultante sobre un cuerpo es cero, ¿qué pasará en
el caso de que la resultante sea distinta de cero?.
La segunda ley responderá a esta pregunta:
Si aplicamos una fuerza (F) sobre un cuerpo de
masa (m), en una superficie horizontal sin
roce, este adquirirá una aceleración (a). Si sobre
este mismo cuerpo, y en las mismas
condiciones, se aplica una fuerza de (2F), éste
adquirirá una aceleración de (2a). De lo anterior se
concluye:
“La aceleración de un cuerpo es directamente
proporcional a la fuerza aplicada sobre éste”
a F

13. Segunda ley
Con las dos observaciones anteriores
concluimos la segunda ley de Newton:
“La aceleración de un cuerpo es
directamente proporcional a la fuerza
resultante que actúa sobre él, e
inversamente proporcional a su masa”
Por lo tanto, la fórmula de aplicación será:
F = m · a

14. Segunda ley
La segunda ley de newton plantea cuatro
consideraciones significativas:
1- con la misma masa, a mayor fuerza, mayor
aceleración.
2- con la misma masa, a menor fuerza, menor
aceleración.
3- con la misma fuerza, a mayor masa, menor
aceleración.
4- con la misma fuerza, a menor masa, mayor
aceleración

15. Segunda ley
 La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere
su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho
cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el
resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
 La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto
de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es
proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La
constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera
que podemos expresar la relación de la siguiente manera:
 F = m a
 Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es
decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido.
 La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se
representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer
sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una
aceleración de 1 m/s2, o sea, 1 N = 1 Kg · 1 m/s2

16. Segunda ley
 La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida para
cuerpos cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un
cohete que va quemando combustible, no es válida la relación F = m · a.
Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso
de sistemas en los que pueda variar la masa.
 Para ello primero vamos a definir una magnitud física nueva. Esta
magnitud física es la cantidad de movimiento que se representa por la
letra p y que se define como el producto de la masa de un cuerpo por su
velocidad, es decir:
 p = m · v
 La cantidad de movimiento también se conoce como momento lineal. Es
una magnitud vectorial y, en el Sistema Internacional se mide en Kg·m/s .
En términos de esta nueva magnitud física, la Segunda ley de Newton se
expresa de la siguiente manera:
 La Fuerza que actúa sobre un cuerpo es igual a la variación temporal de la
cantidad de movimiento de dicho cuerpo, es decir,
 F = dp/dt

17. Segunda ley
 De esta forma incluimos también el caso de cuerpos cuya masa no sea
constante. Para el caso de que la masa sea constante, recordando la
definición de cantidad de movimiento y que como se deriva un producto
tenemos:
 F = d(m·v)/dt = m·dv/dt + dm/dt ·v
 Como la masa es constante
 dm/dt = 0
 y recordando la definición de aceleración, nos queda
 F = m a
 tal y como habíamos visto anteriormente.
 Otra consecuencia de expresar la Segunda ley de Newton usando la
cantidad de movimiento es lo que se conoce como Principio de
conservación de la cantidad de movimiento. Si la fuerza total que actúa
sobre un cuerpo es cero, la Segunda ley de Newton nos dice que:
 0 = dp/dt
 es decir, que la derivada de la cantidad de movimiento con respecto al
tiempo es cero. Esto significa que la cantidad de movimiento debe ser
constante en el tiempo (la derivada de una constante es cero). Esto es el
Principio de conservación de la cantidad de movimiento: si la fuerza
total que actúa sobre un cuerpo es nula, la cantidad de movimiento del

18. Segunda ley
 Ejemplo:
 Supongamos que un
bloque de masa m está
en reposo sobre una
superficie
horizontal, las únicas
fuerzas que actúan
sobre él son el
peso(P)= m·g y la
fuerza y la fuerza
normal N.
 De las condiciones de
equilibrio se obtiene
que la fuerza normal N
es igual al peso m·g

19. Segunda ley
 Si ahora, el plano está inclinado un ángulo
, el bloque está en equilibrio en sentido
perpendicular al plano inclinado por lo que
la fuerza normal N es igual a la
componente del peso perpendicular al
plano, N=mg·cos

20. Segunda ley
FUERZA DE FRICCIÓN O ROZAMIENTO
 Se define a la fricción como
una fuerza resistente que actúa
sobre un cuerpo, que impide o
retarda el deslizamiento de
este respecto a otro o en la
superficie que este en contacto.
 Esta fuerza es siempre
tangencial a la superficie en los
puntos de contacto con el
cuerpo, y tiene un sentido tal
que se opone al movimiento
posible o existente del cuerpo
respecto a esos puntos.
 Por otra parte estas fuerzas de
fricción están limitadas en
magnitud y no impedirán el
movimiento si se aplican
fuerzas lo suficientemente

21. Tercera ley de Newton
 Tal como comentamos en al principio de la Segunda ley de Newton
las fuerzas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre
otros.
 LA TERCERA LEY DE NEWTON, también conocida como Principio
de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción
sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de
sentido contrario.
 Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas
ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia
arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo
es la que nos hace saltar hacia arriba.
 Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros
también nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la
reacción que la otra persona hace sobre nosotros, aunque no haga
el intento de empujarnos a nosotros.
 Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga

22. Tercera ley
La tercera ley de Newton establece:
Si dos cuerpos interactúan, la fuerza ejercida sobre
el cuerpo A por el cuerpo B, es igual y opuesta a
la fuerza ejercida sobre el cuerpo B por el cuerpo
A.”

23. Tercera ley
Lo establecido anteriormente es equivalente a
decir:
- las fuerzas ocurren siempre en pares, o
- no puede existir una fuerza aislada
individual.
Esta ley suele llamarse de acción y reacción.

24. Tercera ley
 Un objeto pesado descansa sobre el piso, es jalado
por la Tierra con una fuerza mg. Sin embargo, no se
mueve en esa dirección, debido a que el piso lo
detiene. Obviamente, el piso está ejerciendo sobre el
objeto una fuerza igual y opuesta –mg (velocidad v =
0, aceleración a = 0).
 Un elevador es levantado desde el nivel de la calle
hasta el 5to. piso. Este siente dos fuerzas: hacia
abajo, su peso y el de la gente dentro de él, y hacia
arriba, el jalón del cable el cual lo sostiene. Entre
pisos, siempre y cuando el elevador no acelere, la
fuerza neta debe de ser cero, porque las dos fuerzas
deben ser iguales y opuestas (v > 0, a = 0).

25. Tercera ley
En contraste, La tercera ley de Newton siempre
involucra a más de un objeto.
Cuando se dispara un arma de fuego, la fuerza del gas
producido debido a la quema de la pólvora, hace que la
bala salga. De acuerdo a la ley de Newton, el arma en sí
retrocede.
La punta de una gran manguera contra incendios tiene
asa, la cual los bomberos deben sostener con
firmeza, debido a que al salir el chorro de agua, la
manguera es enviada en sentido contrario de manera
visiblemente.
Los rociadores rotativos de un jardín trabajan con el
mismo principio. De manera similar, el movimiento hacia
adelante de un cohete viene de la reacción del rápido
chorro de gases calientes que salen de su parte trasera.

26. Tercera ley
 Aquellos que están
familiarizados con botes
pequeños saben que antes de
brincar del bote al muelle, es
prudente que primero se amarre
el bote a dicho muelle, y
sujetarse del muelle antes de
brincar.
 De otra manera, al brincar, el
bote se mueve "de manera
mágica" retirándose del
muelle, con la posibilidad de no
caer en el muelle o de alejar el
bote fuera de alcance.
 Todo eso es la tercera ley de
Newton: al impulsar el cuerpo
con las piernas hacia el
muelle, ellas también aplican al
bote una fuerza igual en la
dirección opuesta, lo cual lo

27. Tercera ley
 la Tercera Ley de Newton nos dice que por
cada fuerza que actúa sobre un cuerpo éste
realiza una fuerza igual pero de sentido opuesto
sobre el cuerpo que la produjo.
 Si la Segunda Ley de Newton se considera la
Ley Fundamental de la Dinámica, por
establecer el concepto de fuerza como la
magnitud que relaciona la masa con el
movimiento, la Ley de Acción y Reacción tiene
un carácter más técnico o instrumental.