- Historia
- Leyes del
movimiento de Newton - La Primera
Ley - La Tercera
Ley - Palanca
compuesta de carga extrema - Palanca
compuesta - Las
Poleas - Comportamiento de un cuerpo que descansa sobre un plano
horizontal - Engranes
- Engranes
Cilíndricos - Cremalleras
- La
Bicicleta - Máquinas térmicas
- Motor De
Stirling - Ciclo
stirling teorico - Rendimiento del Ciclo
- Rendimiento del ciclo
teórico - Situación actual
Historia
Isaac Newton nació en el año
1642, año en el que también muere Galileo. Casi todos
sus años de creatividad los consumió en la Universidad
de Cambridge, Inglaterra, primero como estudiante, posteriormente
como profesor altamente distinguido. Nunca se casó, y su
personalidad continua intrigando a los estudiosos hasta nuestros
días: reservado, a veces críptico, enredado en
riñas personales con los eruditos, concedió su
atención no solo a la física y las matemáticas,
sino también a la religión y la alquimia.
Lo único en lo que está todo el
mundo de acuerdo es en su brillante talento. Tres problemas
intrigaban a los científicos en los tiempos de Newton: las
leyes del movimiento, las leyes de las órbitas planetarias y
la matemática de la variación continua de cantidades,
un campo que se conoce actualmente como: cálculo diferencial
e integral. Puede afirmarse con justicia que Newton fue el
primero en resolver los tres problemas.
Leyes del movimiento de
Newton
Las leyes del movimiento tienen un
interés especial aquí; tanto el movimiento orbital como
la ley del movimiento de los cohetes se basan en
ellas.
Newton planteó que todos los
movimientos se atienen a tres leyes principales formuladas en
términos matemáticos y que implican conceptos que es
necesario primero definir con rigor. Un concepto es la fuerza,
causa del movimiento; otro es la masa, la medición de la
cantidad de materia puesta en movimiento; los dos son denominados
habitualmente por las letras F y m. "Las tres leyes del
movimiento de Newton" se enuncian abajo en palabras modernas:
como hemos visto todas necesitan un poco de
explicación.
En ausencia de fuerzas, un objeto ("cuerpo") en descanso
seguirá en descanso, y un cuerpo moviéndose a una
velocidad constante en línea recta, lo continuará
haciendo indefinidamente.Cuando se aplica una fuerza a un objeto, se acelera. La
aceleración es en dirección a la fuerza y
proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a
la masa que se mueve:
a = k(F/m)
donde k es algún número, dependiendo de las unidades
en que se midan F, m y a. Con unidades correctas (volveremos a
ver esto), k = 1 dando
a = F/m
ó en la forma en que se encuentra normalmente en los
libros de texto
F = m a
De forma más precisa, deberíamos escribir
F = ma
siendo F y a vectores en la misma dirección
(indicados aquí en negrita, aunque esta convención no
se sigue siempre en este sitio web). No obstante, cuando se
sobreentiende una dirección única, se puede usar la
forma simple.
"La ley de la reacción" enunciada algunas veces como
que "para cada acción existe una reacción igual y
opuesta". En términos más explícitos:
"Las fuerzas son siempre producidas en pares, con direcciones
opuestas y magnitudes iguales. Si el cuerpo nº 1 actúa
con una fuerza F sobre el cuerpo nº 2, entonces el cuerpo
nº 2 actúa sobre el cuerpo nº 1 con una fuerza de
igual intensidad y dirección opuesta."
La Primera Ley
El primer ejemplo de movimiento y, probablemente, el
único tipo que se podía describir matemáticamente
antes de Newton, es el de la caída de objetos. No obstante
existen otros movimientos, de manera especial movimientos
horizontales, en los que la gravedad no juega un papel principal.
Newton se aplicó también a ellos.
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