Leyes De Newton

Introducción

La mecánica es la rama de la física que estudia y analiza el movimiento y reposo de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas. Modernamente la mecánica incluye la evolución de sistemas físicos más generales que los cuerpos másicos. En ese enfoque la mecánica estudia también las ecuaciones de evolución temporal de sistemas físicos como los campos electromagnéticos o los sistemas cuánticos donde propiamente no es correcto hablar de cuerpos físicos.

La mecánica es una ciencia perteneciente a la física, ya que los fenómenos que estudia son físicos, por ello está relacionada con las matemáticas. Sin embargo, también puede relacionarse con la ingeniería, en un modo menos riguroso. Ambos puntos de vista se justifican parcialmente ya que, si bien la mecánica es la base para la mayoría de las ciencias de la ingeniería clásica, no tiene un carácter tan empírico como éstas y, en cambio, por su rigor y razonamiento deductivo, se parece más a la matemática.

La aceleración de la gravedad puede ser medida mediante distintos experimentos tales como tiro oblicuo, tiro vertical, péndulo físico, plano inclinado, etc. Para que esto sea posible es necesario que el peso sea una de las fuerzas actuantes.

Plano inclinado

Antecedentes históricos

Como dijo el físico George Gamow “Cuando la Tierra era plana, no había problema con la gravedad

Las cosas caían para abajo, que es donde deben caer…”. La circunnavegación de la Tierra acabó con la tierra plana, y en un mundo esférico, “abajo” en un lugar inevitablemente era “arriba” en otro y una fuerza atraía todos los cuerpos hacia el centro.

El primero en estudiarla fue Galileo Galilei (1564-1642, observando cosas que caen, lo que sucede demasiado rápido para los medios de observación de que disponía.

Galileo razonó: “Si un objeto sobre un plano horizontal no se mueve y sobre uno vertical cae libre, sobre una superficie inclinada su velocidad dependerá del ángulo de inclinación”. Los planos inclinados permitieron a Galileo estudiar la gravedad con velocidades y distancias medibles con los recursos a su alcance y descubrió dos hechos fundamentales: que la velocidad crece con el tiempo y que, independientemente del peso de los objetos, el efecto de la gravedad es siempre igual.

Luego pasó al péndulo, otra manera de reducir la caída libre a velocidades observables, colgando un peso de un cordel. El ángulo de caída se ajusta por la longitud del cordel: cuanto más corto, mayor el ángulo. El péndulo, sirvió a Galileo para corroborar lo que habían demostrado los planos inclinados. Los péndulos de igual longitud tienen el mismo período de oscilación, independientemente del peso. Estos resultados. que contradecían las creencias de la época (que las cosas pesadas caían más rápido) eran irrefutables.

Galileo anotó sus descubrimientos, se dedicó a la astronomía, construyó un telescopio, descubrió las lunas de Júpiter y afirmó que la Tierra se mueve. Esto le valió un conflicto con la Inquisición, que lo hizo retractarse y murió bajo arresto domiciliario. El año que moría Galileo en Italia (1642), en Inglaterra nacía Isaac Newton.

La segunda ley de Newton establece que la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, es igual al producto de la masa del cuerpo por la

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