LEYES DE NEWTON
Las
Leyes de Newton, también conocidas como Leyes del movimiento de Newton, 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.
En
concreto, la relevancia de estas leyes radica en dos aspectos:
- · Por un lado, constituyen, junto con la transformación de Galileo, la base de la mecánica clásica;
- · Por otro, al combinar estas leyes con la Ley de la gravitación universal, se pueden deducir y explicar las Leyes de Kepler sobre el movimiento planetario.
Así,
las Leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento de los astros, como
los movimientos de los proyectiles artificiales creados por el ser humano, así
como toda la mecánica de funcionamiento de las máquinas.
Su
formulación matemática fue publicada por Isaac Newton en 1687 en su obra
Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.
No
obstante, la dinámica de Newton, también llamada dinámica clásica, sólo se
cumple en los sistemas de referencia inerciales; es decir, sólo es aplicable a
cuerpos cuya velocidad dista considerablemente de la velocidad de la luz (que
no se acerquen a los 300.000 km/s); la razón estriba en que cuanto más cerca
esté un cuerpo de alcanzar esa velocidad (lo que ocurriría en los sistemas de
referencia no-inerciales), más posibilidades hay de que incidan sobre el mismo
una serie de fenómenos denominados efectos relativistas o fuerzas ficticias,
que añaden términos suplementarios capaces de explicar el movimiento de un
sistema cerrado de partículas clásicas que interactúan entre sí. El estudio de
estos efectos (aumento de la masa y contracción de la longitud,
fundamentalmente) corresponde a la teoría de la relatividad especial, enunciada
por Albert Einstein en 1905.
Fundamentos teóricos de las leyes
La base teórica
que permitió a Newton establecer sus leyes está también precisada en sus Philosophiae naturalis
principia mathematica.
El
primer concepto que maneja es el de masa, que identifica con «cantidad de
materia». La importancia de esta precisión está en que permite prescindir de
toda cualidad que no sea física-matemática a la hora de tratar la dinámica de
los cuerpos. Con todo, utiliza la idea de éter para poder mecanizar todo
aquello no reducible a su concepto de masa.
Newton
asume a continuación que la cantidad de movimiento es el resultado del producto
de la masa por la velocidad, y define dos tipos de fuerzas: la vis insita, que
es proporcional a la masa y que refleja la inercia de la materia, y la vis
impressa (momento de fuerza), que es la acción que cambia el estado de un
cuerpo, sea cual sea ese estado; la vis impressa, además de producirse por
choque o presión, puede deberse a la vis centrípeta (fuerza centrípeta), una
fuerza que lleva al cuerpo hacia algún punto determinado. A diferencia de las
otras causas, que son acciones de contacto, la vis centrípeta es una acción a
distancia. En esta distingue Newton tres tipos de cantidades de fuerza: una
absoluta, otra aceleradora y, finalmente, la motora, que es la que interviene
en la ley fundamental del movimiento.
En
tercer lugar, precisa la importancia de distinguir entre lo absoluto y relativo
siempre que se hable de tiempo, espacio, lugar o movimiento.
En
este sentido, Newton, que entiende el movimiento como una traslación de un
cuerpo de un lugar a otro, para llegar al movimiento absoluto y verdadero de un
cuerpo compone el movimiento (relativo) de ese cuerpo en el lugar (relativo) en
que se lo considera, con el movimiento (relativo) del lugar mismo en otro lugar
en el que esté situado, y así sucesivamente, paso a paso, hasta llegar a un
lugar inmóvil, es decir, al sistema de referencias de los movimientos
absolutos.
De
acuerdo con esto, Newton establece que los movimientos aparentes son las
diferencias de los movimientos verdaderos y que las fuerzas son causas y
efectos de estos. Consecuentemente, la fuerza en Newton tiene un carácter
absoluto, no relativo.
Tomado
de: http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Newton
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