PRIMERA LEY O LEY DE LA INERCIA
La primera ley de Newton, conocida
también como Ley de inercía, nos dice que si sobre un cuerpo no actua ningún
otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad
constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).
Como sabemos, el movimiento es relativo,
es decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento. Así,
para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el
pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén
de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se
necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir
el movimiento. La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de
sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de
referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actua ninguna
fuerza neta se mueve con velocidad constante.
En realidad, es imposible encontrar un
sistema de referencia inercial, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas
actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de
referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar como si
estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, suponer a un observador
fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial.
SEGUNDA LEY O PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA DINAMICA
La Primera ley
de Newton nos dice que para que un
cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio.
Ese algo es lo que
conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos
sobre otros.
La Segunda ley de Newton se encarga de
cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la
aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad
es la masa del cuerpo, de
manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleración son
magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y
un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como:
F = m a
La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y
se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que
ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera
una aceleración de 1 m/s2, o sea,
1 N = 1 Kg ·
1 m/s2
La expresión de la Segunda ley de
Newton que hemos dado es válida para cuerpos cuya masa sea constante. Si la
masa varia, como por ejemplo un cohete que va quemando combustible, no es
válida la relación F =
m ·a. Vamos a generalizar la
Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda
variar la masa.
TERCERA LEY O PRINCIPIOS DE ACCION Y REACCION
Tal como comentamos en al principio de
la Segunda ley
de Newton las fuerzas son el
resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro
cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.
Esto es algo que podemos comprobar a
diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia
arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que
nos hace saltar hacia arriba.
Cuando estamos en una piscina y
empujamos a alguien, nosotros tambien nos movemos en sentido contrario. Esto se
debe a la reacción que la otra persona hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a
nosotros.
Hay que destacar que, aunque los pares
de acción y reacción tenga el mismo valor y sentidos contrarios, no se anulan entre si, puesto que actuan sobre cuerpos distintos.
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