2. Las Leyes de Newton son tres principios a
partir de los cuales se explican la mayor parte
de los problemas planteados por la dinámica,
en particular aquellos relativos al movimiento
de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos
básicos de la física y el movimiento de los
cuerpos en el universo.
3. (25 de diciembre de 1642– 20
de marzo de 1727 fue un
físico, filósofo, teólogo,
inventor, alquimista y
matemático inglés, autor de
los Philosophiae naturalis
principia mathematica, más
conocidos como los Principia,
donde describió la ley de la
gravitación universal y
estableció las bases de la
mecánica clásica mediante las
leyes que llevan su nombre.
4. Bernard Cohen afirma que “El momento culminante de la Revolución
científica fue el descubrimiento realizado por Isaac Newton de la ley de
la gravitación universal.” Con una simple ley, Newton dio a entender los
fenómenos físicos más importantes del universo observable, explicando
las tres leyes de Kepler. La ley de la gravitación universal descubierta por
Newton se escribe:
donde F es la fuerza, G es una constante que determina la intensidad de
la fuerza y que sería medida años más tarde por Henry Cavedios en su
célebre experimento de la balanza de torsión, m1 y m2 son las masas de
dos cuerpos que se atraen entre sí y r es la distancia entre ambos
cuerpos, siendo el vector unitario que indica la dirección del movimiento
(si bien existe cierta polémica acerca de que Cavendish hubiera medido
realmente G, pues algunos estudiosos afirman que simplemente midió la
masa terrestre).
La ley de gravitación universal nació en 1685 como culminación de una
serie de estudios y trabajos iniciados mucho antes.
El momento culminante de Isacc
Newton
5. Que estaban basadas en observaciones y
experimentos cuantitativos; ciertamente no
pueden derivarse a partir de otras relaciones más
básicas. La demostración de su validez radica en
sus predicciones... La validez de esas
predicciones fue verificada en todos y cada uno
de los casos durante más de dos siglos.
Así, las Leyes de Newton permiten explicar tanto
el movimiento de los astros, como los
movimientos de los proyectiles artificiales
creados por el ser humano, así como toda la
mecánica de funcionamiento de las máquinas.
6. 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.
7.
8. 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 esta a
9. La segunda ley del movimiento de
Newton dice que:
El cambio de movimiento es proporcional a la
fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta
a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.
10. Ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no
tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la
fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la
velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios
experimentados en el momento lineal de un cuerpo son
proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la
dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que
producen aceleraciones en los cuerpos.
Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto,
esto es, la fuerza y la aceleración están relacionadas.
Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en
función del momento en que se aplica a un objeto, con lo
que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de
cambio en el momento del objeto.
En términos matemáticos esta ley se expresa mediante la
relación:
Donde:
P= es el momento lineal
F=la fuerza total o fuerza resultante.
11. Con toda acción ocurre siempre una reacción
igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de
dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en
sentido opuesto.
12. La tercera ley es completamente original de
Newton (pues las dos primeras ya habían sido
propuestas de otras maneras por Galileo,
Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la
mecánica un conjunto lógico y completo.8
Expone que por cada fuerza que actúa sobre
un cuerpo (empuje), este realiza una fuerza
de igual intensidad, pero de sentido contrario
sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra
forma, las fuerzas, situadas sobre la misma
recta, siempre se presentan en pares de igual
magnitud y de dirección, pero con sentido
opuesto.
13.
14. Es importante observar que este principio de
acción y reacción relaciona dos fuerzas que
no están aplicadas al mismo cuerpo,
produciendo en ellos aceleraciones
diferentes, según sean sus masas. Por lo
demás, cada una de esas fuerzas obedece por
separado a la segunda ley. Junto con las
anteriores leyes, ésta permite enunciar los
principios de conservación del momento
lineal y del momento angular.
15. Newton. Vida, pensamiento y obra, col.
Grandes Pensadores, Planeta DeAgostini-El
Mundo/Expansión, Madrid, 2008.
Pickover, Clifford A., De Arquímedes a
Hawking. Las leyes de la ciencia y sus
descubridores, Crítica, Barcelona, 2009. ISBN
978-84-9892-003-1
Serway, R. A.; Faughn, J. S. y Moses, C. J.
(2005). Física. Cengage Learning Editores.
ISBN 970-686-377-X.
Burbano de Ercilla, Santiago (2003). Física
general. Editorial Tebar