Sintesis Leyes de Newton

Capítulo 4
LEYES DE NEWTON
¿Por qué los objetos se ponen en movimiento? y ¿Cuáles son las causas que hacen que un cuerpo en movimiento cambie su velocidad o cambie su dirección? Esas cuestiones ocuparon la mente de Sir Isaac Newton, aunque ya tenemos una idean intuitiva de algunas fuerzas, como las de empuje o de atracción ejercidas por nuestros músculos o por muelles o gomas elásticas, lasleyes de Newton nos permiten refinar nuestra comprensión sobre las fuerzas en general.
Primera Ley de Newton: Ley de la Inercia
Primera ley. Todo cuerpo en reposo sigue en reposo a menos que sobre el actué una fuerza externa. Un cuerpo en movimiento continua moviéndose con velocidad constante a menos que sobre el actué una fuerza externa.
La primera ley de Newton es válida solo para sistemas dereferencia Inerciales.
Si sobre un objeto no actúa ninguna fuerza, cualquier sistema de referencia con respecto al cual la aceleración del objeto es cero es un sistema de referencia inercial.
Si utilizamos la primera ley de Newton y el concepto de sistema de referencia inercial, podemos definir una fuerza como una influencia externa o acción sobre un objeto que produce un cambio en su velocidad,es decir, una aceleración respecto a un sistema de referencia inercial (suponemos que no hay otras fuerzas que actúen sobre el cuerpo). La fuerza es una cantidad vectorial. Tiene un módulo (tamaño o intensidad de la fuerza) y una dirección.
Los objetos se resisten intrínsecamente a ser acelerados. Imaginemos que damos una patada a una pelota de futbol o a una bola en una bolera. Esta última seresiste mucho más a ser acelerada que la pelota de futbol, lo cual se manifiesta inmediatamente en la diferente sensación que notan los dedos de nuestros pies al dar el golpe sobre ambos objetos. Esta propiedad intrínseca de un cuerpo es la masa. Es una medida de la inercia del cuerpo.
Segunda Ley de Newton
La primera ley de Newton nos dice lo que sucede cuando sobre un cuerpo no actúan fuerzas.Pero, ¿Qué sucede cuando hay fuerzas aplicadas sobre un cuerpo?
Segunda ley. La aceleración de un cuerpo es proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa.
Si dejamos caer un objeto cerca de la superficie terrestre, el objeto acelera hacia la tierra. Si podemos despreciar la resistencia del aire, todos los objetos poseen la misma aceleración, llamadaaceleración de gravedad (g). La fuerza que causa esta aceleración es la fuerza de gravedad.
La mayor parte de las fuerzas ordinarias que observamos sobre los objetos se ejercen por contacto directo entre ellos.
Si empujamos una superficie, esta devuelve el empuje. Consideramos una escalera que se apoya contra la pared. En la región de contacto, la escalera empuja la pared con una fuerza horizontal,comprimiendo la distancia entre las moléculas de la superficie de la pared. Como los muelles de un colchón, las moléculas comprimidas de la pared empujan la escalera con una fuerza horizontal. Tal fuerza, perpendicular a las superficies en contacto, se denomina fuerza normal.
Cuando un muelle se comprime o se alarga una pequeña cantidad x, la fuerza que ejerce, según se demuestraexperimentalmente, es donde k es la constante de fuerza, constante elástica o también llamada constante recuperadora, una medida de la rigidez del muelle. Un valor negativo de x significa que el muelle ha sido comprimido una distancia |x| desde su posición de equilibrio. El signo negativo significa que la fuerza que ejerce el muelle que se estira o comprime adopta la dirección opuesta, esta ecuación es conocidacomo ley de Hooke.
Un cuerpo se puede arrastrar y mover mediante una cuerda. Se puede suponer que una cuerda es como un muelle pero con una constante de fuerza muy grande, de forma que la deformación que adquiere al aplicar una fuerza es despreciable. Las cuerdas, sin embargo, no son rígidas, ya que se reflexionan y se tuercen y, por lo tanto, no pueden usarse para empujar objetos como lo hacen...