Las Tres Leyes De Newton

¿Quién fue Isaac Newton?

El gran físico matemático que formuló las leyes básicas de la mecánica, llamado Isaac Newton, nació en la navidad de 1642, fue el mismo año de la muerte del gran Galileo Galilei. Newton nació en una pequeña ciudad de Inglaterra. Su educación estuvo a cargo de su abuela, este hecho nos deja claro la falta de afecto que Newton tuvo, esta falta de afecto influyó bastante en lo que fue su personalidad, un joven tímido, introspectivo, y hasta cierto punto, intolerante, lo que lo caracterizó siendo adulto.

Su pasión, desde pequeño, fueron los pequeños juguetes y aparatos mecánicos, y además al parecer este tenía una gran capacidad académica para las matemáticas. Una vez cuando fue creciendo pasaba largas horas sobre los árboles, absorto en lecturas y de todos tipos.

A sus 18 años un tío lo mandó a estudiar a la Trinity College de la Cambridge University, cerca de Londres, en esta universidad se dedicó inicialmente al estudio de las matemáticas revelándose como un alumno excelente.

1.-Fuerza

1.1-Concepto: Al realizar cualquier tipo de esfuerzo muscular para tirar o empujar un objeto, le estamos comunicando fuerza. Por ejemplo una locomotora ejerce fuerza para tirar los vagones de un tren, o como un chorro de agua ejerce fuerza para hacer funcionar una turbina, así el hombre ha tenido desde siempre, quizás hasta sin saberlo, una idea intuitiva de lo que es la fuerza.

Con estos ejemplos, debemos concluir que para que el efecto de una fuerza quede bien definido, es necesario especificar su magnitud dirección y sentido. En otras palabras, la fuerza, al tener estas características se puede definir como una magnitud física vectorial, por lo tanto puede ser representada con un vector.

No siempre para ejercer una fuerza se necesita que haya un contacto entre dos cuerpos, esto es muy fácil de demostrar, por ejemplo la atracción de un imán sobre un clavo, o la fuerza que ejerce la tierra sobre un cuerpo (gravedad), en ninguno de estos dos casos los objetos necesitan estar en contacto al momento de ejercer la fuerza.

Como todos sabemos, en la física es muy difícil definir un concepto con palabras concretas, por lo que nos hemos basado principalmente en ejemplos.

1.2-¿Cómo se nos hace posible medir una fuerza?

Cuando una fuerza cualquiera es ejercida sobre un resorte, éste se estira y se deforma. Este hecho se utiliza para evaluar o medir la fuerza. Todas las magnitudes físicas tienen alguna unidad de medida. En el caso de la fuerza, la medida escogida convencionalmente es la que se denomina Kilogramo-Fuerza (kgf). El kgf es equivalente al peso de un kilogramo standard al nivel del mar y a 45 grados de latitud.

Para graduar un instrumento para medir fuerza, debemos colgar peso de 1kgf, 2kgf, 3kgf, etc. y hacer una marca en cada uno de esos puntos. De esta manera, este resorte graduado y calibrado recibe el nombre de Dinamómetro.

Otra unidad de medida de fuerza, muy utilizada actualmente por la ciencia, es el Newton (n). Muy aproximadamente 1kgf es igual a 9,8n, por lo tanto la fuerza de un newton, equivale cercanamente al peso de 0,1kgf. Eso es todo en cuanto a lo que se refiere a la medida de la fuerza.

1.3-Fuerza a través de la Historia:

Aristóteles: El filósofo Aristóteles al analizar las relaciones entre las fuerzas y el movimiento, creía que un cuerpo solo podría mantenerse en movimiento cuando existiera una fuerza que actuase sobre él continuamente. De este modo que si un cuerpo estuviera en reposo y sin ninguna fuerza que actuara sobre él, permanecería en reposo, cuando una fuerza se ejerciera sobre el cuerpo se pondría en movimiento solo entonces, pero al cesar la acción, el cuerpo volvería al reposo. Estas afirmaciones parecerían correctas a primera vista, pues en nuestra vida diaria observamos que los objetos en general solo se encuentran en movimiento cuando están siendo jalados o empujados. Durante toda la edad media las ideas de Aristóteles fueron aceptadas sin que se les hiciera un minucioso análisis. Las críticas a estas teorías de Aristóteles solo surgieron en el momento en que Galileo, otro importante pensador, propuso, dentro del siglo XVII, ideas más acertadas de lo que hoy conocemos como la fuerza y sus principios.

Galileo: Con la introducción del método científico experimental el estudio de los fenómenos físicos Galileo realizó una serie de experimentos que lo llevaron a conclusiones más acertadas que las del mismo Aristóteles.

Estando en reposo una esfera sobre una superficie horizontal, Galileo observo que al empujarla con cierta fuerza se ponía en movimiento, por otra parte, y a diferencia de Aristóteles, observó que la esfera seguía moviéndose y recorriendo cierta distancia aún después que dejaba de empujarla. Así Galileo comprobó que un cuerpo podía estar en movimiento sin la acción permanente de una fuerza constante o que la empujara.

Cuando repitió el experimento usando una superficie horizontal más lisa observó que el cuerpo luego de cesar la acción de fuerza, recorría una distancia mayor que el experimento anterior. Basándose en una serie de experimentos semejantes, Galileo concluyó; que un cuerpo se detenía después de haber dejado de impulsarlo por el efecto de la fricción entre la superficie y el cuerpo la cual siempre actúa para retardar y detener su movimiento de modo que si fuese posible eliminar totalmente la fricción el cuerpo continuaría moviéndose en forma indefinida, esto es lo que se llama Movimiento Rectilíneo Uniforme.

1.4- La Inercia.

Dos experimentos de Galileo lo llevaron a atribuir a todos los cuerpos una propiedad denominada inercia, por la cual un cuerpo tiende a permanecer en su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme. Dicho de otra manera

...