Leyes de newton

Las leyes de Newton

INTRODUCCION

En el presente capıtulo enunciaremos y analizaremos las ası llamadas Leyes de Newton.
Recurrir a estas leyes para formular la mecánica clásica presenta algunos inconvenientes,
Pues permite que se le hagan objeciones desde un punto de vista lógico. A pesar de estas
Dificultades persistiremos en este camino, es decir, tomaremos las leyes de Newton como elPunto de partida para el desarrollo de la mecánica. Las razones para ello son dos: por una
Parte esta forma de proceder corresponde más de cerca al desarrollo histórico y, por otra,
Tiene la ventaja de ser una formulación menos abstracta que las otras alternativas.
Antes de enunciar las famosas leyes de Newton, debemos discutir algunos conceptos preliminares

Presento a continuación lospostulados fundamentales de la mecánica que Isaac Newton
Publico en su libro “Principia” en 1687.
Primera ley:
Cada cuerpo material persiste en su estado de reposo o de movimiento uniforme
En línea recta, a menos que una fuerza, que actúa sobre el cuerpo, lo conmine
A cambiar de estado.
¿Que realmente quiere decir esta ley, que se conoce también con el nombre de ley de inercia?
En su redacciónaparece la palabra fuerza, luego para interpretar la ley de inercia
Debemos apelar a nuestro conocimiento intuitivo sobre que es una fuerza: una fuerza es lo
Que hacemos, por ejemplo, al usar nuestros músculos para empujar un objeto. La primera
Ley entonces establece que cualquier cuerpo material, al que nadie ni nada empuja o tira, se
Trasladara con una velocidad constante (es decir, se mover’a en lınea recta con una rapidez
Uniforme). Si la velocidad es cero, o sea, el cuerpo esta en reposo, continuara en reposo.
Consideremos ahora un observador O que observa una part´ıcula sobre la cual no actúan
Fuerzas. Si el observador O, mientras observa, realiza saltos mortales, la part´ıcula no le
Parecer’ a estar moviéndose con velocidad constante. Solo si el sistema de referencia que usaO para observar a la part´ıcula satisface ciertas condiciones, el cuerpo se moverá (para O)
Con velocidad constante. O sea, la primera ley de Newton es válida sólo si el movimiento
Del cuerpo se observa desde ciertos sistemas de referencia bien particulares. Tales sistemas
De referencia se llaman inerciales. En otras palabras, la primera ley de Newton en realidad
No es otra cosa que ladefinición de un sistema inercial.
Para enunciar la segunda ley debemos definir previamente el concepto de cantidad de movimiento
O momentum de una part´ıcula. El momentum de una part´ıcula es el producto de
La masa de la part´ıcula por su velocidad. Como el producto de un escalar (la masa) por un
Vector (la velocidad), es un vector, el momentum de una part´ıcula es un vector:
~p = m~v.
La masa mde un cuerpo será una magnitud que es proporcional a su peso, es decir, proporcional
Al esfuerzo que es necesario realizar para levantarlo o suspenderlo. Si un cuerpo
Pesa más que otro, esto se debe a que el primero tiene una masa mayor que el segundo.
La unidad de masa en el sistema internacional de unidades SI es el kilogramo, y corresponde
A la masa del kilogramo patrón guardado en unaoficina en Parıs. Sin embargo, para la
Mayorıa de los efectos prácticos podemos definir a un kilogramo como la cantidad de masa
Que posee un litro de agua dulce.
Una hipótesis que se hace en la mecánica newtoniana es que la cantidad de materia no cambia.
Efectivamente, nuestra experiencia nos muestra que, por ejemplo, si hacemos colisionar
Dos relojes de manera que ellos se desintegren, la masade todos los fragmentos y partes
Seguirá siendo igual a la de los dos relojes originales. Otro ejemplo, al agregarle un litro de
Agua a un balde de arena seca encontraremos que la arena mojada pesará ahora un kilogramo
Más que cuando la arena estaba seca. Esta hipótesis, de que la masa de un sistema
Cerrado no cambia, pareciera estar bien fundamentada por numerosas observaciones.
Pasamos a...