DINAMICA O LEY DE NEWTON

HISTORIALex II: Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et

secundum fieri lineam rectam qua frente illa imprimitur.

Esto se tradujo muy de cerca en 1729 la traducción Motte como:

Ley II: La alteración del movimiento es siempre proporcional a la fuerza

motriz solaza; y se hace en la dirección de la línea derecha en la que se solaza

esa fuerza.

De acuerdo con las ideas modernas acerca de cómo Newton estaba utilizando

su terminología, [26] esto se entiende, en términos modernos, como un

equivalente de:

El cambio de impulso de un cuerpo es proporcional al impulso impreso en el

cuerpo, y pasa a lo largo de la línea recta en la que se imprime ese impulso.

Motte 1729 de la traducción del latín de Newton continuó con el comentario

de Newton sobre la segunda ley del movimiento, la lectura:

Si una fuerza genera un movimiento, una fuerza doble generará el doble de

movimiento.

DEFINICIONLas 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 dinámica, en particular aquellos relativos al 

movimiento de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el

movimiento de los cuerpos en el universo, en tanto que

constituyen los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la física

clásica en general. Aunque incluyen ciertas definiciones y en cierto sentido

pueden verse como axiomas, Newton afirmó que estaban basadas en

observaciones y experimentos cuantitativos; ciertamente no pueden derivarse a

partir de otras relaciones más básicas. La demostración de su validez radica en

sus predicciones... La validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada

uno de los casos durante más de dos siglos.2

DINAMICAEstudia el movimiento de los objetos y de su respuesta a las fuerzas. Las descripciones

del movimiento comienzan con una definición cuidadosa de magnitudes como el

desplazamiento, el tiempo, la velocidad, la aceleración, la masa y la fuerza.

Isaac Newton demostró que la velocidad de los objetos que caen aumenta

continuamente durante su caída. Esta aceleración es la misma para objetos pesados o

ligeros, siempre que no se tenga en cuenta la resistencia del aire (rozamiento). Newton

mejoró este análisis al definir la fuerza y la masa, y relacionarlas con la aceleración.

Para los objetos que se desplazan a velocidades próximas a la velocidad de la luz, las

leyes de Newton han sido sustituidas por la teoría de la relatividad de Albert Einstein.

Para las partículas atómicas y subatómicas, las leyes de Newton han sido sustituidas por

la teoría cuántica. Pero para los fenómenos de la vida diaria, las tres leyes del

movimiento de Newton siguen siendo la piedra angular de la dinámica (el estudio de las

causas del cambio en el movimiento).

PRIMERA LEY DE NEWTONUn cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U. =

velocidad constante) si la fuerza resultante es nula (ver condición de equilibrio).

El que la fuerza ejercida sobre un objeto sea cero no significa necesariamente que

su velocidad sea cero. Si no está sometido a ninguna fuerza (incluido el rozamiento),

un objeto en movimiento seguirá desplazándose a velocidad constante.

Para que haya equilibrio, las componentes horizontales de las fuerzas que actúan

sobre un objeto deben cancelarse mutuamente, y lo mismo debe ocurrir con las

componentes verticales. Esta condición es necesaria para el equilibrio, pero no es

suficiente. Por ejemplo, si una persona coloca un libro de pie sobre una mesa y lo

empuja igual de fuerte con una mano en un sentido y con la otra en el sentido

opuesto, el libro permanecerá en reposo si las manos están una frente a otra.

SEGUNDA LEY DE NEWTON

Se define por el efecto que produce la aceleración en la fuerza a la cual se aplica.

Un newton se define como la fuerza necesaria para suministrar a una masa de 1 kg

una aceleración de 1 metro por segundo cada segundo.

Un objeto con más masa requerirá una fuerza mayor para una aceleración dada

que uno con menos masa. Lo asombroso es que la masa, que mide la inercia de un

objeto (su resistencia a cambiar la velocidad), también mide la atracción

gravitacional que ejerce sobre otros objetos. Resulta sorprendente, y tiene

consecuencias profundas, que la propiedad inercial y la propiedad gravitacional

estén determinadas por una misma cosa. Este fenómeno supone que es imposible

distinguir si un punto determinado está en un campo gravitatorio o en un sistema

de referencia acelerado. Albert Einstein hizo de esto una de las piedras angulares

de su teoría general de la relatividad, que es la teoría de la gravitación actualmente

aceptada.

TERCERA LEY DE NEWTON

Cuando a un cuerpo se le aplica una fuerza (acción o

reacción), este devuelve una fuerza de igual magnitud,

igual dirección y de sentido contrario (reacción o acción).

Por ejemplo, en una pista de patinaje sobre hielo, si un adulto

empuja suavemente a un niño,no sólo existe la fuerza que el

adulto ejerce sobre el niño, sino que el niño ejerce una fuerza

igual pero de sentido opuesto sobre el adulto. Sin embargo,

como la masa del adulto es mayor, su aceleración será menor.

FUERZA DE LA NATURALEZA

• Todas la fuerzas observadas en la naturaleza puede explicarse en función de cuatro interacciones funadamnetales:

• La fuerza gravitatoria• la fuerza electromagnética• La fuerza nuclear fuerte (tambien llamada fuerza

hadrónica)• La interacción debil (o fuerza nuclear debil)

LA FUERZA GRAVITATORIA Y EL PESO

La ley de Newton de la gravedad postula que entre dos cuerpos aparecen

fuerzas atractivas cuya magnitud es directamente proporcional al producto

de las masas de ambos cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de

la distancia que los separa. Para convertir esta proporcionalidad en una

igualdad es necesaria la introducción de una la constante universal 

G=6.67 x 10-11 N.m2/kg2

La fuerza de atracción que ejerce la tierra sobre los cuerpos en la superficie

terreste recibe el nombre especifico de peso del cuerpo y su magnitud

puede calcularse como P=mg donde g es la aceleración de la gravedad.

FRICCIÓN

Cuando dos cuerpos estan en contacto entre sí pueden aparecer fuerzas

de fricción. Estas fuerzas son paralelas a la superficie de contacto de los

dos cuerpos y su magnitud es diferente cuando un cuerpo se desplaza

respecto del otro o estan en reposo. En el caso del reposo, la fuerza de

fricción estatica puede variar de 0 a un valor maximo dado por el

producto del coeficiente de firccion estatico por la fuerza normal a la

superficie de contacto con que interactuan los cuerpos. Si un cuerpo se

mueve respecto del otro la fuerza que aparece es ligeramente menor que

la fuerza estatica y su valor se calcula mediante un segundo coeficiente,

el coeficiente de rozamiento dinámico.

FUERZAS DE ARRASTRE

Cuando un cuerpo se mueve en el seno de un

líquido o gas experimente una fuerza "de arrastre"

que se opone a su movimiento. Esta fuerza es en

general alguna funcion complicada de la velocidad

con la que se mueve el objeto respecto del fluido, por

lo que en primera aproximación podemos

considerarla simplemente proporcional a la

velocidad con una constante de proporcionalidad

denotada comunmente por la letra "b".