💾 Archived View for gemini.solobsd.org › newton.gmi captured on 2023-04-19 at 22:23:26. Gemini links have been rewritten to link to archived content
⬅️ Previous capture (2022-03-01)
-=-=-=-=-=-=-
Las leyes de Newton fueron enunciadas, como su nombre lo indica, por Sir Isaac
Newton en un intento por entender y explicar el movimiento de los cuerpos
en la naturaleza. Lo sorprendente de estas leyes es que aplican a movimientos
que estan presentes en nuestro dıa a dıa y que los vemos y experimentamos en
nuestro andar por la vida. Cosas como el caminar, los autos en movimiento,
los muebles de nuestra casa, etc. Todos estos casos de movimiento, se explican
completamente con las 3 leyes de Newton.
La primera ley es basicamente la ley de la inercia. Todo cuerpo que esta en
reposo, que serıa un caso particular del movimiento, tendera a estar en reposo
y un cuerpo que se encuentra en movimiento, con velocidad constante, seguira
en movimiento. Todo esto se cumplira mientras el cuerpo no sufra alguna interaccion
externa.
Un punto muy importante a tener en cuenta es el Sistema de Referencia,
dado que la medida del movimiento cambia respecto a este sistema. El alguno,
la partıcula estara en reposo, pero observandola desde un sistema de referencia
diferente, podrıa estar en movimiento. De aquı que surjan lo que conocemos
como Sistemas de Referencia Inerciales, en donde la primera ley de Newton,
siempre se cumple.
Como ejemplos de esta primera ley, tenemos el movimiento de los planetas,
que se encuentran girando alrededor del sol a una velocidad casi constante y
ası seguiran moviendose hasta que algo los perturbe y rompa esta regla. Por
otro lado, tenemos a un sillon, que tomando en cuenta nuestro sistema de
referencia inercial, despreciando el que la Tierra se este moviendo, tenemos que el
mismo sillon permanecera en ese estado de reposo hasta que se le aplique una
interaccion que cambie su estado. No debemos confundir el hecho de que, si
golpeamos un balon y este al final termine deteniendose, con que los cuerpos
tiendan al reposo, lo que ha sucedido es que ha tenido una interaccion con el
medio y su velocidad se ve afectada por esta interaccion.
La segunda ley, introduce los conceptos de masa y fuerza, en este caso, esa
fuerza es la interaccion que se aplica a un cuerpo que tiene un estado de inercia.
Y la podemos escribir de la siguiente forma:
∑ ̇F=ma ̇
La suma vectorial de todas las fuerzas que actuan sobre el cuerpo es proporcional
a la masa de dicho cuerpo.
Esta ley es la base de las ramas de la fısica que son la Cinematica y Dinamica.
Es usada en la vida diaria en multiples aplicaciones, construccion de puentes,
lanzamiento de misiles, etc.
La masa no es mas que esa oposicion que tiene un cuerpo a cambiar su estado
de movimiento, entonces si queremos cambiar la velocidad de un cuerpo (estado)
es preciso aplicar una fuerza de tal intensidad que venza esa resistencia del
cuerpo (masa) a cambiar de estado. Es entonces cuando observamos que dicho
cuerpo ha ganado una aceleracion.
La tercera ley la conocemos de forma coloquial, como el hecho de que a toda
accion corresponde una reaccion. Esta ley nos dice en forma mas formal, que,
si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro cuerpo, este ejercera sobre el primero
una fuerza de igual magnitud, pero en sentido contrario.
Esto lo podemos escribir de la siguiente forma:
F12 = − ̇F21
Las fuerzas en la naturaleza siempre actuan en parejas. Es una fuerza sobre
un cuerpo y la otra sobre el segundo en sentido contrario.
Esta ley la podemos ver tambien en nuestro dıa a dıa, cuando caminamos,
remamos o nadamos.
Uno de los modelos fisico-matematicos que vamos a usar para estudiar y
describir estos movimientos es el de Partıcula o Punto material. Estos son modelos
abstractos para facilitar la representacion de los cuerpos en determinadas
condiciones.
Tenemos cuatro clases de interacciones fundamentales:
- Interaccion Gravitacional.
- Interaccion Electromagnetica.
- Interaccion Fuerte.
- Interaccion Debil.
La interaccion gravitacional la encontramos sobre todo entre cuerpos que se
atraen entre sı por fuerzas gravitacionales, como en los sistemas planetarios o
el mundo macroscopico. Son muy importantes en el movimiento de planetas,
satelites, estrellas, etc. Un ejemplo es la fuerza de atraccion entre la Tierra y el
Sol.
La interaccion electromagnetica la apreciamos en las partıculas elementales
cargadas electricamente como electrones y protones, en la interaccion gravitacional
la fuerza siempre es de atraccion, en este caso tenemos fuerzas de atraccion
y repulsion debido a las cargas de las partıculas, que son de dos tipos, positiva
y negativa. Ejemplos de ella son la propia luz y los aparatos que funcionan con
ella. Ademas, es responsable de procesos quımicos a nivel microfısico.
Actualmente se ha introducido el concepto de campo para explicar mejor las
interacciones de estas fuerzas y la forma en la que se propagan.
Las interacciones fuerte y debil se presentan a nivel de los atomos, siendo la
interaccion fuerte la que mantiene unidos a los atomos y es responsable de la
energıa que se produce en las estrellas, es muy fuerte y de corto alcance. La
interaccion debil se presenta en algunos fenomenos radiactivos.