Fuerza y movimiento

La idea aristotélica de que un objeto en movimiento debe estar impulsado por una fuerza continua fue demolida por Galileo, quien dijo que en ausencia de una fuerza, un objeto en movimiento continuará moviéndose. La tendencia de las cosas a resistir cambios en su movimiento fue lo que Galileo llamó inercia. Newton refinó esta idea de Galileo, y formuló su primera ley, que bien se llama ley deinercia.

- Primera ley de Newton del movimiento:

Todo objeto continúa en su estado de reposo o de movimiento uniforme en línea recta, a menos que sea obligado a cambiar ese estado por fuerzas que actúen sobre él.

La palabra clave de esta ley es continúa: un objeto continúa haciendo lo que haga a menos que sobre él actúe una fuerza. Si está en reposo continúa en un estado de reposo. Esto sedemuestra muy bien cuando por ejemplo un mantel se retira con habilidad por debajo de una vajilla colocada sobre una mesa y los platos quedan en su estado inicial de reposo. La propiedad de los objetos de resistir cambios en su movimiento se le llama inercia.

Si un objeto se mueve, continúa moviéndose sin girar ni cambiar su rapidez. Esto se puede observar en las sondas espaciales que se muevencontinuamente en el espacio exterior. Se deben imponer cambios del movimiento contra la tendencia de un objeto a retener su estado de movimiento. En ausencia de fuerzas netas, un objeto en movimiento tiende a moverse indefinidamente a lo largo de una línea recta.






• Fuerza neta:

Los cambios de movimiento son producidos por una fuerza, o por una combinación de fuerzas. Una fuerza,en el sentido más sencillo, es un empuje o un tirón. Su causa puede ser gravitacional, eléctrica, magnética o simplemente un esfuerzo muscular. Cuando sobre un objeto actúa más que una sola fuerza, lo que se considera es la fuerza neta. Por ejemplo, si dos personas tiran de un objeto en la misma dirección con fuerzas iguales, esas fuerzas se combinan y producen una fuerza neta que es dos vecesmayor que la de uno. Si cada persona tira en direcciones opuestas con fuerzas iguales, la fuerza neta será cero. Las fuerzas iguales, pero con dirección opuesta, se anulan entre sí. Se puede considerar que una de las fuerzas es el negativo de la otra, y que se suman algebraicamente para dar cero, así que la fuerza neta resultante es cero.
Cuando la fuerza neta que actúa sobre algo es cero, se diceque ese algo está en equilibrio mecánico. La regla del equilibrio es:

∑F = 0



• Resumen de términos:

- Equilibrio mecánico: Estado de un objeto o sistema de objetos en el cual no hay cambios de movimiento. De acuerdo con la primera ley de Newton, si están en reposo, persiste el estado de reposo. Si están en movimiento, el movimiento continúa sin cambiar.
- Fuerza: Es un empuje o tirón.- Inercia: La propiedad de las cosas de resistir cambios de movimiento.
- Primera ley de Newton (ley de la inercia): Todo objeto continúa en su estado de reposo, o de movimiento uniforme en línea recta, a menos que sea obligado a cambiar ese estado por fuerzas que actúen sobre él.
- Regla del equilibrio: En cualquier objeto o sistema de objetos en equilibrio, la suma de las fuerzas que actúanes igual a cero. En forma de ecuación. ∑F = 0.

 
Newton fue el primero que descubrió la relación entre los conceptos fundamentales de física: aceleración, fuerza y masa. Propuso una de las más importantes leyes de la naturaleza, su segunda ley de movimiento.

- Segunda ley de Newton del movimiento:

La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobreél, tiene la dirección de la fuerza neta y es inversamente proporcional a la masa del objeto.

F=ma

Un objeto se acelera en la dirección de la fuerza que actúa sobre él. Si se aplica en la dirección de movimiento del objeto, la fuerza aumentará la rapidez del objeto. Si se aplica en dirección contraria, disminuirá su rapidez. Si se aplica en ángulo recto, desviará el objeto. Cualquier otra...