Ver 1ra. Ley de Newton
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Tercera ley del
movimiento de Newton. (Ley de acción y de reacción) |
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| Los conocimientos sobre interacciones entre cuerpos son una buena base para estudiar la tercera ley de Newton. La acción de una fuerza sobre un cuerpo no se puede manifestar sin que haya otro cuerpo que la provoque. De esto se deduce que del resultado de una interacción aparecen dos fuerzas, es decir, que las fuerzas se presentan por pares, lo que hace imposible la existencia de una sola fuerza en la naturaleza. La acción de un objeto sobre otro está siempre acompañada por una reacción del segundo cuerpo sobre el primero. La tercera ley de Newton indica claramente como se relaciona las fuerzas en una interacción. |
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La tercera
Ley del Movimiento de Newton es el principio de acción y reacción
. Este postula que a cada acción
corresponde una reacción igual y contraria. Es decir, si un cuerpo A
ejerce una acción sobre un cuerpo B, el cuerpo B reacciona y ejerce una
fuerza igual y contraria sobre el cuerpo A. Los cohetes funcionan en base al mismo principio, ya que se aceleran al ejercer una gran fuerza sobre los gases que expulsan. Estos gases ejercen una fuerza igual y opuesta sobre el cohete, lo que finalmente lo hace avanzar. |
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| Cada material, sin importar cuán duro sea, es elástico. Esto hace que al ejercer una fuerza sobre él, este también lo haga. Por ejemplo, si empujas una mesa estas ejerciendo una fuerza sobre ella; Al mirarte las manos, podrás ver qué están deformadas por la fuerza y sientes dolor. Eso quiere decir que la mesa también ejerció una fuerza sobre tus manos. | ||
| Una fuerza es una interacción entre una cosa y otra. Una carreta se acelera cuando se tira de ella. Un martillo golpea una estaca y la hunde en el suelo. Un cuerpo interactúa con otro. ¿Cuál ejerce la fuerza y cual la recibe? La respuesta de Newton a esto es que ninguna de las fuerzas tienen que identificarse como “las que ejerce” o “las que recibe”; él creía que la naturaleza era simétrica y concluyó que ambos cuerpos se les debe tratar por igual. En el caso del martillo este ejerce una fuerza sobre la estaca, pero se le lleva al reposo en el proceso. La misma fuerza que impulsa a la estaca es la que desacelera al martillo. Tales observaciones condujeron a Newton a su tercera ley, la ley de la acción y la reacción. | ||
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La tercera ley de Newton se establece a menudo como sigue: “ A toda acción siempre se opone una reacción igual.” Es importante insistir que las fuerzas de acción y reacción actúan sobre diferentes cuerpos. Nunca actúan sobre el mismo cuerpo. Las fuerzas de acción y reacción constituyen un par de fuerzas. Las fuerzas siempre ocurren en pares. Nunca existe una fuerza única en ninguna situación. |
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Puede parecer confusa la idea de un cuerpo que tira de la Tierra. La idea de la Tierra que tira del cuerpo es más clara, pues la aceleración de 9,8 metros/segundo2 es bastante notoria. La acción de la misma fuerza sobre la enorme masa de la Tierra, en cambio, produce una aceleración tan pequeña que no puede ser medida. Pero existe. | |
| Empleando la tercera ley de Newton, es posible entender cómo obtiene un helicóptero su fuerza de sustentación. Las aspas tienen la forma adecuada para forzar hacia abajo las partículas de aire (acción), y el aire a su vez fuerza las aspas hacia arriba (reacción). A esta fuerza de reacción hacia arriba se le llama sustentación. Cuando la sustentación iguala al peso de la nave, ésta es capaz de mantenerse en un mismo punto en el aire. |  |
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Cuando la sustentación es mayor, el helicóptero asciende. Esto es cierto para las aves y los aviones. Las aves vuelan empujando el aire hacia abajo. En el avión de propulsión a chorro o de reacción, la nave expulsa gases quemados hacia atrás y éstos a su vez empujan la nave hacia delante. |
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Cuando alguien empuja contra una pared, ésta a su vez empuja contra la persona. Puede ser difícil de aceptar que la pared realmente empuje a la persona.La persona que gana un juego de tirar de la cuerda no es la que tira más duro de ella, sino la que empuja más duro contra el suelo. |
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Por todas partes se observa el cumplimiento de la tercera ley de Newton. Un pez empuja el agua hacia atrás con sus aletas y el agua a su vez empuja al pez hacia delante. El viento empuja contra las ramas de un árbol con lo que generan silbidos. Las fuerzas son interacciones entre cosas diferentes. Cada contacto requiere de por lo menos un dúo; no hay forma de que un cuerpo pueda ejercer una fuerza sobre nada. Las fuerzas, siempre ocurren en pares, y cada miembro del par es opuesto al otro. Así, no se puede tocar sin ser tocado. |
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Si quiere conocer el enunciado original de las leyes de Newton Pasos para resolver problemas planteados de las leyes de Newton.
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Aunque las leyes de Newton son la base para el estudio de la Dinámica, presenta ciertas Limitaciones que es importante conocerlas. Limitaciones de las leyes de Newton Las leyes de Newton son valederas en los sistemas de referencias inerciales. Las leyes básicas propuestas por Newton tuvieron gran importancia, ya que coronaron con éxito el estudio de un gran número de fenómenos. A sus leyes mecánicas generales, válidas para todos los efectos de la fuerza mecánica, Newton añadió la ley de gravitación que predecía el comportamiento de los planetas y sus satélites. Ya para finales del siglo XIX, los científicos comenzaron a encontrar algunas cosas que no se podían describir adecuadamente por medio de las leyes de Newton. Es decir, la mecánica clásica (Mecánica newtoniana) al ser ampliada para la explicación de ciertos cuerpos en movimiento, proporcionaba resultados que no concordaban con las observaciones experimentales. Se comprobó que esto sucedía siempre que los cuerpos se movían a velocidades muy grandes. Por lo tanto para velocidades bastante menores a la velocidad de la luz (300000Km/seg), las leyes de Newton no tienen problemas, tales como para describir el movimiento de un avión, la caída de los cuerpos sobre la superficie terrestre, inclusive para describir o predecir el comportamiento de órbitas planetarias o satélites artificiales. Pero en la actualidad se conocen que existen partículas atómicas (electrones, protones, etc) que llegan alcanzar hasta un 99% de la velocidad de la luz. En estos casos la mecánica clásica resulta inadecuada para describir el comportamiento de una partícula. Surge de esta manera la Mecánica relativista para explicar lo que con la mecánica clásica era imposible, le tocó a otro gran genio, Albert Einstein, con su teoría de la relatividad, dar solución a los problemas surgidos con las partículas de altas velocidades.
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