Leyes del movimiento de Newton

Leyes del movimiento de Newton , relaciones entre las fuerzas que actúan sobre un cuerpo y la movimiento del cuerpo, formulado por primera vez por el físico y matemático inglés Sir Isaac Newton.

Newton, Isaac; leyes del movimiento

Newton, Isaac; leyes del movimiento La portada de Isaac Newton Principios matemáticos de la filosofía natural (1687; Principios matemáticos de la filosofía natural ), obra en la que el físico introdujo sus tres leyes del movimiento. Photos.com/Thinkstock



Preguntas principales

¿Cuáles son las leyes del movimiento de Newton?

Las leyes del movimiento de Newton relacionan el movimiento de un objeto con las fuerzas que actúan sobre él. En la primera ley, un objeto no cambiará su movimiento a menos que una fuerza actúe sobre él. En la segunda ley, la fuerza sobre un objeto es igual a su masa multiplicada por su aceleración. En la tercera ley, cuando dos objetos interactúan, se aplican fuerzas entre sí de igual magnitud y dirección opuesta.



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¿Por qué son importantes las leyes del movimiento de Newton?

Las leyes del movimiento de Newton son importantes porque son la base de la mecánica clásica, una de las principales ramas de la física . La mecánica es el estudio de cómo los objetos se mueven o no se mueven cuando las fuerzas actúan sobre ellos.

La primera ley de Newton establece que, si un cuerpo está en reposo o se mueve a velocidad constante en línea recta, permanecerá en reposo o seguirá moviéndose en línea recta a velocidad constante a menos que una fuerza actúe sobre él. Este postulado se conoce como ley de inercia. La ley de la inercia fue formulada por primera vez por Galileo Galilei para el movimiento horizontal en la Tierra y luego fue generalizada por René Descartes. Antes de Galileo se pensaba que todo movimiento horizontal requería una causa directa, pero Galileo dedujo de sus experimentos que un cuerpo en movimiento permanecería en movimiento a menos que una fuerza (como la fricción) hiciera que se detuviera.



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baloncesto; Leyes del movimiento de Newton Cuando un jugador de baloncesto realiza un tiro en suspensión, la pelota siempre sigue una trayectoria en arco. La pelota sigue este camino porque su movimiento obedece a las leyes del movimiento de Sir Isaac Newton. Mark Herreid / Shutterstock.com

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La segunda ley de Newton es una descripción cuantitativa de los cambios que una fuerza puede producir sobre el movimiento de un cuerpo. Establece que la tasa de cambio en el tiempo del impulso de un cuerpo es igual en magnitud y dirección a la fuerza que se le impone. La cantidad de movimiento de un cuerpo es igual al producto de su masa y su velocidad. El momento, como la velocidad, es una cantidad vectorial, que tiene tanto magnitud como dirección. Una fuerza aplicada a un cuerpo puede cambiar la magnitud del impulso, o su dirección, o ambos. La segunda ley de Newton es una de las más importantes de todas física . Por un cuerpo cuya masa metro es constante, se puede escribir en la forma F = metro a , dónde F (fuerza) y a ( aceleración ) son ambas cantidades vectoriales. Si un cuerpo tiene una fuerza neta que actúa sobre él, se acelera de acuerdo con la ecuación. Por el contrario, si un cuerpo no se acelera, no hay una fuerza neta que actúe sobre él.



La tercera ley de Newton establece que cuando dos cuerpos interactúan, se aplican fuerzas entre sí que son iguales en magnitud y opuestas en dirección. La tercera ley también se conoce como ley de acción y reacción. Esta ley es importante para analizar problemas de equilibrio estático , donde todas las fuerzas están equilibradas, pero también se aplica a los cuerpos en movimiento uniforme o acelerado. Las fuerzas que describe son reales, no meros dispositivos de contabilidad. Por ejemplo, un libro que descansa sobre una mesa aplica una fuerza hacia abajo igual a su peso sobre la mesa. Según la tercera ley, la mesa aplica una fuerza igual y opuesta al libro. Esta fuerza se produce porque el peso del libro hace que la mesa se deforme ligeramente y empuje el libro hacia atrás como un resorte en espiral.

Las leyes de Newton aparecieron por primera vez en su obra maestra, Principios matemáticos de la filosofía natural (1687), comúnmente conocido como el principios . En 1543, Nicolás Copérnico sugirió que el Sol, en lugar de la Tierra, podría estar en el centro de la universo . En los años intermedios, Galileo, Johannes Kepler y Descartes sentaron las bases de una nueva ciencia que reemplazaría la cosmovisión aristotélica, heredada de los antiguos griegos, y explicaría el funcionamiento de un universo heliocéntrico. En el principios Newton creó esa nueva ciencia. Desarrolló sus tres leyes para explicar por qué las órbitas del planetas son elipses en lugar de círculos, en los que tuvo éxito, pero resultó que explicó mucho más. La serie de eventos desde Copérnico hasta Newton se conoce colectivamente como la Revolución Científica.

En el siglo XX, las leyes de Newton fueron reemplazadas por la mecánica cuántica y la relatividad como las leyes más fundamentales de la física. Sin embargo, las leyes de Newton continúan dando una explicación precisa de la naturaleza, a excepción de los cuerpos muy pequeños como los electrones o los cuerpos que se mueven cerca de la velocidad de la luz. Cuántico la mecánica y la relatividad se reducen a las leyes de Newton para cuerpos más grandes o para cuerpos que se mueven más lentamente.