LAS LEYES DE NEWTON (TEORIA)

¿Por qué los objetos pierden rapidez?

Antes de Galileo y Newton, mucha gente pensaba que los objetos perdían rapidez debido a que tenían incorporada una tendencia natural para hacerlo. Pero esas personas no estaban tomando en cuenta las múltiples fuerzas aquí en la Tierra —por ejemplo, la fricción, la gravedad y la resistencia del aire— que causan que los objetos cambien su velocidad. Si pudiéramos ver el movimiento de un objeto en el espacio interestelar profundo, seríamos capaces de observar las tendencias naturales de un objeto que está libre de cualquier influencia externa. En el espacio interestelar profundo observaríamos que si un objeto tuviera una velocidad, continuaría moviéndose con esa velocidad hasta que hubiera alguna fuerza que causara un cambio en su movimiento. Del mismo modo, si un objeto estuviera en reposo en el espacio interestelar, se mantendría en reposo hasta que hubiera una fuerza que causara un cambio en su movimiento.

Primera ley de Newton

Un objeto en reposo permanece en reposo o, si está en movimiento, permanece en movimiento a una velocidad constante, a menos que una fuerza externa neta actúe sobre él.

Observa el uso repetido del verbo "permanece". Podemos pensar esta ley como la que preserva el estado actual del movimiento. La primera ley de movimiento de Newton establece que debe haber una causa —que es una fuerza externa neta— para que haya un cambio en la velocidad, sea en magnitud o en dirección. Un objeto deslizándose a lo largo de una mesa o del piso pierde rapidez debido a la fuerza neta de fricción que actúa sobre él. Pero en una mesa de hockey de aire, donde el aire mantiene el disco separado de la mesa, el disco continúa moviéndose aproximadamente a velocidad constante hasta que una fuerza actúa sobre él, como cuando golpea algún lado de la mesa.

 ¿Qué es la segunda ley de Newton?

En el mundo de la física introductoria, la segunda ley de Newton es una de las leyes más importantes que aprenderás. Es utilizada en casi cada capítulo de cada libro de texto de física, así que es importante dominar esta ley tan pronto como sea posible.

Sabemos que los objetos solo pueden acelerar si hay fuerzas actuando sobre ellos. La segunda ley de Newton nos dice exactamente cuánto puede acelerar un objeto para una fuerza neta dada.

QUÉ ES LA TERCERA LEY DE NEWTON?

Probablemente sepas que la Tierra te jala hacia abajo. Lo que puede ser es que no te hayas dado cuenta que tú también jalas a la Tierra hacia arriba. Por ejemplo, si la Tierra te está jalando hacia abajo con una fuerza gravitacional de 500 N, tú también estás jalando a la Tierra hacia arriba con una fuerza gravitacional de 500 N. Este notable hecho es una consecuencia de la tercera ley de Newton.

Tercera ley de Newton: si un objeto A ejerce una fuerza sobre un objeto B, entonces el objeto B debe ejercer una fuerza de igual magnitud en dirección opuesta sobre el objeto A.

Esta ley representa una cierta simetría en la naturaleza: las fuerzas siempre ocurren en pares, y un cuerpo no puede ejercer fuerza sobre otro sin experimentar él mismo una fuerza. A veces, coloquialmente nos referimos a esta ley como una de acción-reacción, donde la fuerza ejercida es la acción y la fuerza experimentada como consecuencia es la reacción.

Podemos ver de inmediato a la tercera ley de Newton en acción al mirar cómo se mueve la gente. Considera una nadadora que se empuja de la pared de una piscina, como se ilustra a continuación.

La nadadora empuja contra la pared de la piscina con sus pies y se acelera en la dirección opuesta a la de su empujón. La pared ejerció una fuerza igual y opuesta sobre la nadadora. Podrías pensar que las dos fuerzas iguales y opuestas se cancelarían, pero no lo hacen porque actúan en diferentes sistemas.