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Leyes de Newton
Leyes de Newton
Leyes de Newton
Antecedentes
Isaac Newton (Isaac Newton) nació en Inglaterra en 1643. El año en que murió
Galileo, era un hombre muy inteligente. Dedicó su vida a estudiar las leyes de la
naturaleza que controlan el movimiento de las cosas, desde la famosa caída al suelo.
Apple, un ingeniero de, se propuso establecer la relación entre la fuerza que provocó
la caída y la fuerza que mantenía a la luna en órbita alrededor de la tierra.
Fue la primera persona en precisar el radio de la Tierra. Pero una de las obras que
puede cambiar el mundo por completo fue cuando publicó su libro "Principios de la
filosofía natural" en 1687, porque allí expuso tres leyes, llamadas leyes de Newton,
también llamadas leyes de la dinámica, por lo que aparecerán las leyes de la
gravedad.
Leyes de Newton
Ley de la inercia
Dicho de otro modo, no es posible que un cuerpo cambie su estado inicial (sea de reposo
o movimiento) a menos que intervengan una o varias fuerzas.
Σ F = 0 ↔ dv/dt = 0
Si la fuerza neta (Σ F) aplicada sobre un cuerpo es igual a cero, la aceleración del cuerpo,
resultante de la división entre velocidad y tiempo (dv/dt), también será igual a cero.
Un ejemplo de la primera ley de Newton es una pelota en estado de reposo. Para que
pueda desplazarse, requiere que una persona la patee (fuerza externa); de lo contrario,
permanecerá en reposo. Por otra parte, una vez que la pelota está en movimiento, otra
fuerza también debe intervenir para que pueda detenerse y volver a su estado de reposo.
Aunque esta es la primera de las leyes del movimiento propuestas por Newton, este
principio ya había sido postulado por Galileo Galilei en el pasado. Por esta razón, a
Newton solo se le atribuye la publicación de la ley y se reconoce a Galilei como el autor
original.
Ver también: Física.
Ley fundamental de la dinámica
La ley fundamental de la dinámica, segunda ley de Newton o ley fundamental postula que
la fuerza neta que es aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que
adquiere en su trayectoria.
F= m.a
En donde
El postulado de la tercera ley de Newton dice que toda acción genera una reacción igual, pero
en sentido opuesto.
F1-2 = F2-1
La fuerza del cuerpo 1 sobre el cuerpo 2 (F1-2), o fuerza de acción, es igual a la fuerza del cuerpo
2 sobre el cuerpo 1 (F2-1) , o fuerza de reacción. La fuerza de reacción tendrá la misma dirección y
magnitud que la fuerza de acción, pero en sentido contrario a esta.
Un ejemplo de la tercera ley de Newton es cuando tenemos que mover un sofá, o cualquier
objeto pesado. La fuerza de acción aplicada sobre el objeto hace que este se desplace, pero al
mismo tiempo genera una fuerza de reacción en dirección opuesta que percibimos como una
resistencia del objeto.
cuarta ley de
Newton
Leyes de Kepler
ley de gravitación universal
El postulado de esta ley de la física establece que la fuerza de atracción de dos cuerpos es
proporcional al producto de sus masas.
La intensidad de esa atracción será más fuerte mientras más cercanos y masivos sean los
cuerpos.
F= G m1.m2 / d2
La fuerza ejercida entre los dos cuerpos con masa (F) es igual a la constante de gravitación
universal (G). Esta constante se obtiene al dividir el producto de las dos masas involucradas
(m1.m2) entre la distancia que las separa, elevada al cuadrado (d2).
No obstante, miles de años atrás ya había mucho estudio referente al movimiento de los
planetas y las estrellas. Por ejemplo, en el siglo II d.C, el griego Claudio Ptolomeo había
postulado la teoría de que la tierra era el centro del universo, esto paso a ser el famoso modelo
geocéntrico, tiempo después a mediados del siglo XIV y comienzos del siglo XV el astrónomo
Nicolás Copérnico fue capaz de demostrar que los planetas incluida la tierra en realidad se
movían en órbitas circulares al rededor del Sol. Aunque esto carecía de precisión tuvo que llegar
el astrónomo danés Tycho Brahe donde perfeccionó las mediciones sobre el movimiento de los
planetas. Pues para ese entonces el telescopio no se había descubierto.
Las Leyes de Kepler se publicaron en el año 1609, curiosamente ese mismo año el físico Galileo
Galilei construyó su primer telescopio.
El punto de la órbita más cercano al Sol se le conoce como perihelio y el punto más lejano se le
llama afelio, las elipses poseen una forma ovalada o de círculo aplanado, el ancho de ese círculo
achatado se le conoce como “excentricidad”, la
parte que está sobre el eje “x” se le llama eje mayor, y del eje “y” se le conoce como eje menor.
Segunda Ley de Kepler
La segunda ley de Kepler o también llamada como la ley de áreas, es aquella ley que enuncia lo
siguiente; Una línea del Sol a un planeta barre áreas iguales en lapsos de tiempo iguales.
Veamos la imagen que lo describe mejor.
Esta ley nos indica que la rapidez orbital de un planeta varía en diferentes puntos de su órbita.
Debido a que la órbita del planeta es elíptica, su rapidez orbital es mayor cuando está más cerca
del Sol que cuando está más lejos. Curiosamente Newton más tarde demostró que esto era
consecuencia de su ley de la gravitación universal.
Es fácil deducir la fórmula de la tercera ley de Kepler, a partir de la ley gravitacional de Newton, e
igualando con la fuerza centrípeta que proviene de la fuerza de gravedad. Teniendo en cuenta
esto, entonces decimos que: