Cuando Sir Isaac Newton publicó Philosophiae Naturalis Principia Mathematica en 1687 cambió para siempre el mundo de la física. El trabajo de Newton es la columna vertebral de mecanica clasica, útil para describir todo, desde el movimiento de los planetas alrededor del sol hasta el movimiento que encuentras en tu vida diaria.
En particular, Newton tres leyes del movimiento describir el movimiento "cotidiano", basándose en obras de Aristóteles y Galileo para dar una formulación matemática precisa de algunas de las leyes más fundamentales de la física.
Si bien la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad especial de Einstein son necesarias para describir con precisión el movimiento de partículas u objetos muy grandes o de movimiento rápido, las leyes del movimiento de Newton todavía son utilizadas por los científicos hoy en día fuera de estos extremos situaciones.
Primera ley de movimiento de Newton
La primera ley, según lo definido por el Aula de Física, establece que: "Un objeto en reposo permanece en reposo y un objeto en movimiento permanece en movimiento uniforme con la misma velocidad y en la misma dirección a menos que actúe un desequilibrado fuerza."
A veces se llama la ley de la inercia porque describe la tendencia de un objeto a permanecer sin cambios (ya sea que esté en movimiento o quieto) a menos que se aplique una fuerza externa. Tenga en cuenta que necesita una fuerza "desequilibrada" para cambiar la velocidad de un objeto; dos fuerzas de igual fuerza que empujan en direcciones opuestas simplemente se anularán entre sí.
Esto puede parecer extraño en la Tierra porque todo lo que se mueve finalmente se detiene, pero esto solo se debe a factores como la fuerza de fricción y la resistencia del aire. Si quita el pie del acelerador en un automóvil, eventualmente se detendrá debido a estos fuerzas desequilibradas: debe mantener el pie en el pedal del acelerador para equilibrar las fuerzas y continuar a un ritmo velocidad constante. Si empujaba un objeto en el espacio (lejos de las fuentes de gravedad), continuaría moviéndose en línea recta a la misma velocidad hasta que encontrara otra fuerza.
Consejos
Un objeto se mueve a velocidad constante o permanece quieto cuando no se le aplica una fuerza neta.
Segunda ley del movimiento de Newton
La segunda ley relaciona la fuerza neta Fneto aplicado a un objeto al producto de la masa del objeto metro y aceleración resultante a. La segunda ley se establece matemáticamente como:
F_ {net} = ma
En palabras, netola fuerza es igual a la masa por la aceleración. Entonces, si aplica una fuerza neta de 1 newton (1 N) a un objeto con una masa de 1 kg, hará que se acelere a 1 m / s2 mientras se aplique la fuerza. La ley se establece con mayor precisión como:
\ bm {F_ {net}} = m \ bm {a}
La negrita reconoce que la fuerza y la aceleración son vectores porque la dirección de la fuerza y la aceleración son importantes, así como sus magnitudes. En la práctica, habrá múltiples componentes de cada uno en diferentes direcciones, y necesita usar la suma de vectores para describir completamente las fuerzas y el movimiento de los objetos en dos o tres dimensiones.
Esto explica qué es una fuerza "desequilibrada": una fuerza de 5 N en el X dirección sería cancelada por una fuerza de 5 N en el -X dirección, pero si la segunda fuerza estaba en la y dirección, se combinarían en una fuerza neta y producirían movimiento (es decir, aceleración) en una dirección que puede calcular a partir de los componentes.
Tercera ley del movimiento de Newton
Newton tercera ley se dice a menudo como "para cada acción hay una reacción igual y opuesta", pero una formulación más precisa sería: si un objeto ejerce una fuerza sobre un segundo objeto, el segundo objeto ejerce una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta sobre el primero objeto.
En otras palabras, todas las fuerzas del universo vienen en pares, desde el rechazo que sientes cuando intentas empujar una pared al tirón que la Tierra le da al sol en respuesta al tirón gravitacional del sol en el Tierra.
La mejor manera de entender esto es pensar en el fuerza normal. Cuando un objeto descansa en el suelo, está ejerciendo una fuerza hacia abajo sobre el suelo debido a la gravedad (su peso), y el piso está ejerciendo una fuerza hacia arriba sobre el objeto de exactamente el mismo tamaño, conocida como fuerza normal. Sin esto, el objeto continuaría acelerándose hacia el centro de la Tierra, lo que definitivamente notarías la próxima vez que intentaras sentarte en una silla.
Cuando caminas, tus pies presionan el suelo y el suelo empuja hacia atrás contra tus pies de acuerdo con la tercera ley de Newton, que te ayuda a impulsarte hacia adelante.