LEYES DE NEWTON RESUMEN


Galileo, Descartes y la primera ley de la Dinámica ("...sobre hombros de gigantes") En el diálogo que mantienen los dos personajes de estos fragmentos de la obra de Galileo Diálogo sobre los dos grandes sistemas del mundo, Salviati defiende las ideas del propio Galileo y Simplicio las ideas de su época desde un punto de vista escolástico. Galileo introduce el principio de la persistencia delmovimiento uniforme.

Las leyes de Newton, también conocidas como leyes del movimiento de Newton,1 son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la mecánica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos, que revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo.
La dinámica de Newton,también llamada dinámica clásica, solo se cumple en los sistemas de referencia inerciales (que se mueven a velocidad constante; la Tierra, aunque gire y rote, se trata como tal a efectos de muchos experimentos prácticos). Solo es aplicable a cuerpos cuya velocidad dista considerablemente de la velocidad de la luz; cuando la velocidad del cuerpo se va aproximando a los 300 000 km/s (lo queocurriría en los sistemas de referencia no-inerciales) aparecen una serie de fenómenos denominados efectos relativistas. El estudio de estos efectos (aumento de la masa y contracción de la longitud, fundamentalmente) corresponde a la teoría de la relatividad especial, enunciada por Albert Einstein en 1905.

La dinámica es la parte de la Mecánica que estudia las relaciones entre las causas que originan losmovimientos y las propiedades de los movimientos originados. Las Leyes de Newton constituyen los tres principios básicos que explican el movimiento de los cuerpos, según la mecánica clásica. Fueron formuladas por primera vez por Newton en 1687, aunque la primera de ellas ya fue enunciada por Galileo. Tal y como las vamos a ver aquí sólo son válidas para un Sistema de Referencia Inercial.
PRIMERALEY DE NEWTON
Esta ley es conocida como la ley de inercia y explica que para modificar el estado de movimiento de un cuerpo es necesario actuar sobre él. Definimos una nueva magnitud vectorial llamada momento lineal (o cantidad de movimiento) p de una partícula:

Momento lineal

Entonces la primera ley es equivalente a decir que un cuerpo libre se mueve con p constante.





Segunda Ley deNewton
Se define fuerza F que actúa sobre un cuerpo como la variación instantánea de su momento lineal. Expresado matemáticamente:

La unidad de fuerza en el S.I. es el Newton (N).

Una fuerza representa entonces una interacción. Cuando una partícula no está sometida a ninguna fuerza, se mueve con momento lineal constante (Primera Ley).
Tercera Ley de Newton
Volvamos a la ecuación que relaciona lasvariaciones del momento lineal de dos partículas que interaccionan entre sí. Si dividimos por el intervalo tiempo transcurrido y tomamos el límite cuando Δt tiende a cero:



Atendiendo a la definición de fuerza vista en la segunda ley:


Enunciamos ya la tercera ley:

Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este último ejerce sobre el primero una fuerza igual en módulo y desentido contrario a la primera.

Esta ley es conocida como la Ley de Acción y Reacción.






PROBLEMAS
Un amigo y tú tiráis, con una fuerza de 500N, de una embarcación situada en el centro de un canal de 20 m de ancho, desde cada lado del mismo y por medio de dos cuerdas unidas a la proa.
a) ¿Es lo mismo que tiréis desde cerca que desde lejos de la barca?

b) ¿Qué ángulo deben formar vuestras fuerzasde 500 N con el río (tirando las dos con igual ángulo) para obtener una fuerza de 800 N sobre la barca?

c) ¿Cuál es el factor limitante para llegar al máximo teórico?

Nota:- Para resolver el problema y mientras lo memorizas haz un esquema y anota los datos ya pasados al S.I. Sólo si conoces bien la historia planteada tu cerebro puede sugerirte soluciones.
Si un amigo te plantea un problema...