Para que sirven las leyes de newton

Contenidos
  1. La primera ley de Newton establece
  2. ¿Para qué sirven las leyes de Newton?
  3. ¿Cómo se utilizan las leyes de Newton en la vida cotidiana?
    1. Fórmula de la primera ley de Newton
    2. Hiperfísica Leyes de Newton
    3. Cuántas leyes de Newton hay

La primera ley de Newton establece

Las leyes del movimiento de Newton, combinadas con su ley de la gravedad, permiten predecir cómo orbitan los planetas, las lunas y otros objetos a través del Sistema Solar, y son una parte vital de la planificación de los viajes espaciales. Durante la misión Apolo 8 de 1968, el astronauta Bill Anders tomó esta foto, Earthrise; de regreso a la Tierra, Anders comentó: "Creo que Isaac Newton está haciendo la mayor parte de la conducción en este momento"[1].

Las leyes del movimiento de Newton son tres leyes básicas de la mecánica clásica que describen la relación entre el movimiento de un objeto y las fuerzas que actúan sobre él. Estas leyes pueden parafrasearse como sigue:

Las tres leyes del movimiento fueron enunciadas por primera vez por Isaac Newton en su Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Principios matemáticos de la filosofía natural), publicado originalmente en 1687[3]. Newton las utilizó para investigar y explicar el movimiento de muchos objetos y sistemas físicos, lo que sentó las bases de la mecánica clásica. Desde la época de Newton, el contenido conceptual de la física clásica se ha reformulado de formas alternativas, con diferentes enfoques matemáticos que han aportado ideas que no estaban claras en la formulación original de Newton. También se han descubierto limitaciones a las leyes de Newton; son necesarias nuevas teorías cuando los objetos se mueven a velocidades muy altas (relatividad especial), son muy masivos (relatividad general) o son muy pequeños (mecánica cuántica).

¿Para qué sirven las leyes de Newton?

Las leyes del movimiento de Sir Isaac Newton explican la relación entre un objeto físico y las fuerzas que actúan sobre él. Comprender esta información nos proporciona la base de la física moderna.

¿Cómo se utilizan las leyes de Newton en la vida cotidiana?

Si saltas desde un coche o un autobús en movimiento, tu cuerpo sigue moviéndose en la dirección del vehículo. Cuando tus pies tocan el suelo, la tierra actúa sobre ellos y dejan de moverse. Caerás porque la parte superior de tu cuerpo no se detuvo, y caerás en la dirección en la que te estabas moviendo.

Fórmula de la primera ley de Newton

Sir Isaac Newton (1622-1727), matemático y físico, estudió el movimiento y las matemáticas necesarias para describirlo, desarrollando (junto con Gottfried Leibniz) el campo del cálculo.

La gravedad y la fuerza electrostática se describen en sus propias secciones. Las dos fuerzas nucleares mantienen unidas las cargas positivas y neutras en el núcleo de los átomos, a pesar de la fuerte repulsión electrostática entre protones (las cargas semejantes se repelen).

Todas estas fuerzas son fuerzas sin contacto; decimos que la gravedad, por ejemplo, ejerce una "fuerza a distancia". También nos interesan las fuerzas mecánicas o de contacto, fuerzas en las que es necesario que dos objetos se toquen para que la fuerza se transmita. Cuando empujas a alguien en un columpio, el empuje (una fuerza de contacto) lo pone en marcha; la gravedad (fuerza a distancia) lo mantiene balanceándose; y la fricción (resistencia del aire, una fuerza de contacto) lo frena.

La fuerza es una magnitud vectorial, por lo que las fuerzas se suman como todos los vectores. Llamamos fuerza neta a la fuerza resultante de la suma de dos o más vectores de fuerza. La fuerza neta sobre un objeto puede ser cero, aunque haya muchas fuerzas actuando sobre él.

Hiperfísica Leyes de Newton

Los alumnos construyen modelos de pequeñas embarcaciones propulsadas por cohetes - "acua-propulsores"- fabricados con botes de película propulsados por gas carbónico producido a partir de una reacción química entre pastillas de antiácido y agua.

Los alumnos aprenden cómo se genera el empuje de un cohete con un propulsor. Se discuten los dos tipos de propulsores -líquidos y sólidos- y se investiga su relación con su uso en cohetes. Los alumnos aprenden por qué los ingenieros necesitan conocer las diferentes propiedades de los propulsores.

Sus alumnos han sido contratados para construir un cohete pop, pero con un presupuesto ajustado. El diseño de ingeniería suele tener algunas limitaciones y no siempre tendrás acceso a los materiales que crees que podrías necesitar. Pero a través de una lluvia de ideas y de ensayo y error, ¡seguro que es posible lanzar un cohete viable!

Los alumnos adquieren conocimientos básicos sobre la ciencia y la ingeniería de los viajes espaciales, así como una breve historia de la exploración del espacio. Aprenderán sobre los científicos e ingenieros que hicieron posible los viajes espaciales y examinarán brevemente algunas misiones espaciales famosas.

Cuántas leyes de Newton hay

A través de una serie de tres lecciones y una actividad, se presenta a los alumnos la inercia, las fuerzas y las tres leyes del movimiento de Newton. En cada lección, se utiliza una combinación de demostraciones en clase y presentaciones en PowerPoint® para explicar, mostrar y relacionar los conceptos con la ingeniería. La lección 1 comienza con la inercia, las fuerzas y la primera ley del movimiento de Newton. La lección 2 se basa en la lección 1 con un repaso y, a continuación, introduce la segunda ley del movimiento de Newton. La lección 3 se basa en las dos lecciones anteriores con un repaso y luego introduce la tercera ley del movimiento de Newton. En una actividad culminante, los alumnos aplican sus conocimientos sobre fuerzas, fricción, aceleración y gravedad en un experimento para medir la aceleración media de un libro de texto arrastrado a lo largo de una mesa por distintos pesos y, a continuación, comprueban los efectos de la fricción en distintas superficies.

Los ingenieros aplican conceptos básicos de física, como las leyes del movimiento de Newton, en una amplia gama de situaciones, como el diseño de todo tipo de objetos fijos y móviles, desde los más grandes a los más delicados. Esto incluye estructuras, vehículos y objetos como puentes, cohetes, aviones, cinturones de seguridad, pomos de puertas y sistemas de suministro de medicamentos. Para diseñar objetos que funcionen como queremos y sean seguros, los ingenieros deben comprender perfectamente el funcionamiento de las leyes físicas naturales. Aprender cómo se aplican las leyes de Newton en situaciones y dispositivos cotidianos permite a los alumnos ser capaces de describir cómo se mueven los objetos y les prepara para el estudio de conceptos físicos más complejos.

Subir

Utilizamos cookies para asegurar que damos la mejor experiencia al usuario en nuestra web. Si sigues utilizando este sitio asumiremos que estás de acuerdo.