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Leyes de Newton
¿Cuáles son las Leyes de Newton?
Las leyes de Newton son tres principios que sirven para describir el movimiento de los cuerpos, basados en un sistema de referencias inerciales (fuerzas reales con velocidad constante).
Las tres leyes de Newton son:
Primera ley o ley de la inercia.
Segunda ley o ley fundamental de la dinámica.
Tercera ley o principio de acción y reacción.
Estas leyes que relacionan la fuerza, la velocidad y el movimiento de los cuerpos son la base de la mecánica clásica y la física. Fueron postuladas por el físico y matemático inglés Isaac Newton, en 1687.
Primera ley de Newton: ley de la inercia
Leyes de Newton, ley de la inercia
La ley de la inercia o primera ley postula que un cuerpo permanecerá en reposo o en movimiento recto con una velocidad constante, a menos que se aplique una fuerza externa.
Dicho de otro modo, no es posible que un cuerpo cambie su estado inicial (sea de reposo o movimiento) a menos que intervengan una o varias fuerzas.
La fórmula de la primera ley de Newton es:
Σ F = 0 ↔ dv/dt = 0
Si la fuerza neta (Σ F) aplicada sobre un cuerpo es igual a cero, la aceleración del cuerpo, resultante de la división entre velocidad y tiempo (dv/dt), también será igual a cero.
Un ejemplo de la primera ley de Newton es una pelota en estado de reposo. Para que pueda desplazarse, requiere que una persona la patee (fuerza externa); de lo contrario, permanecerá en reposo. Por otra parte, una vez que la pelota está en movimiento, otra fuerza también debe intervenir para que pueda detenerse y volver a su estado de reposo.
Aunque esta es la primera de las leyes del movimiento propuestas por Newton, este principio ya había sido postulado por Galileo Galilei en el pasado. Por esta razón, a Newton solo se le atribuye la publicación de la ley y se reconoce a Galilei como el autor original.
Ver también: Física.
Segunda ley de Newton: ley fundamental de la dinámica
Leyes de Newton, ley de la dinámica
La ley fundamental de la dinámica, segunda ley de Newton o ley fundamental postula que la fuerza neta que es aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere en su trayectoria.
La fórmula de la segunda ley de Newton es:
F= m.a
En donde
F = fuerza neta
m = masa, expresada en Kg.
a = aceleración, expresada en m/s2 (metro por segundo al cuadrado).
Ver también Dinámica.
Tercera ley de Newton: principio de acción y reacción
Leyes de Newton, ley de acción y reacción
El postulado de la tercera ley de Newton dice que toda acción genera una reacción igual, pero en sentido opuesto.
La fórmula de ley de acción y reacción es:
F1-2 = F2-1
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 contrario a esta.
Un ejemplo de la tercera ley de Newton es cuando tenemos que mover un sofá, o cualquier objeto pesado. La fuerza de acción aplicada sobre el objeto hace que este se desplace, pero al mismo tiempo genera una fuerza de reacción en dirección opuesta que percibimos como una resistencia del objeto.
Ver también Tipos de movimiento.
Cuarta ley de Newton: ley de gravitación universal
Leyes de Newton, ley de atracción universal
El postulado de esta ley de la física establece que la fuerza de atracción de dos cuerpos es proporcional al producto de sus masas.
La intensidad de esa atracción será más fuerte mientras más cercanos y masivos sean los cuerpos.
La fórmula de la cuarta ley de Newton es:
F= G m1.m2 / d2
La fuerza ejercida entre los dos cuerpos con masa (F) es igual a la constante de gravitación universal (G). Esta constante se obtiene al dividir el producto de las dos masas involucradas (m1.m2) entre la distancia que las separa, elevada al cuadrado (d2).
Un ejemplo de la cuarta ley de Newton lo tenemos en la atracción gravitatoria que se ejerce dos bolas de bowling. Mientras más cerca estén entre ellas, mayor será la fuerza de atracción.