Segunda ley de Newton

Las leyes de Newton son una serie de leyes que también son conocidas como leyes del movimiento de Newton. En estas leyes son tres principios a partir de los cuales se logró dar una explicación a una gran cantidad de los problemas que habían sido planteados en el campo de la mecánica clásica, principalmente aquellos que estaban relacionados con el movimiento de los cuerpos, leyes que lograron revolucionar los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo.

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¿Qué es la segunda ley de Newton?

La segunda ley de Newton establece que cuando un cuerpo ejerce una fuerza en un segundo cuerpo, el segundo hace fuerza sobre el primero cuya magnitud es la misma, pero que va en dirección contraria a la primera.

En qué consiste la segunda ley de Newton

La segunda ley consiste en la explicación sobre lo que pasa si sobre un cuerpo que se encuentra en movimiento u cuya masa no tiene por qué ser constante, actúa una fuerza neta la cual es capaz de modificar el estado de movimiento, generando un cambio en la velocidad o dirección. Los cambios que son experimentados en la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y al mismo tiempo se desarrollan en la dirección de esta. Por consiguiente, se da una relación entre la causa y el efecto, entre la fuerza y la aceleración ya que se encuentran relacionadas.

Cómo se llama

La segunda ley de Newton o ley de fuerza es también conocida con el nombre de ley fundamental de la dinámica.

Quién la propuso

La segunda ley de Newton fue propuesta por Sir Isaac Newton, un importante y reconocido matemático y físico Inglés quien logró destacarse como la figura más representativa de la «Revolución Científica» del siglo XVII. En los estudios que realizó sobre mecánica, creó las tres leyes del Movimiento, mejor conocidas como «Las leyes de Newton», y éstas son consideradas en la actualidad como los principios básicos de la Física moderna.

Historia

La formulación matemática fue realizada y publicada por Isaac Newton en el año 1687, en su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. En el tercer volumen de la obra de Newton, él mismo logó demostrar que, si combinaba las leyes con su ley de la gravitación universal, se pueden deducir y explicar las Leyes de Kepler sobre el movimiento planetario.

Enunciado

El enunciado original dice de la siguiente manera:

«Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressæ, & fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.»

Que traducido al idioma español dice lo siguiente: el cambio de movimiento es directamente proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.

Características de la segunda ley de Newton

Las características más representativas de la segunda ley de Newton son las siguientes:

• En los cuerpos que participan se encuentran fuerzas que están relacionadas por medio de la ley de acción y reacción.
• La segunda ley es una de las leyes básicas de la mecánica.
• Cuando se dan casos en que la masa no sea constante, la fórmula de la segunda ley puede llegar a variar.

Formula

La aceleración que adquiere un cuerpo de masa “m”, bajo la acción de una fuerza “F”, es directamente proporcional a la fuerza “F” e inversamente proporcional a la masa “m”.

a = F/m

Objetivo

El objetivo que busca la segunda ley de Newton es determinar la relación que se da entre la fuerza, la masa y la aceleración de un cuerpo que se encuentra en movimiento unidireccional, y que está bajo la acción de una fuerza neta externa. Otro de los objetivos es el de verificar que se cumpla la teoría que nos dice que la fuerza es igual a la masa por la aceleración.

Explicación

La segunda ley de Newton tiene como función la de cuantificar el concepto de fuerza. Nos explica que la fuerza neta que es aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. Esta ley nos explica lo que pasa si sobre un cuerpo que está en movimiento actúa una fuerza neta provocando una modificación en el estado de movimiento y cambiando la velocidad.

Aplicaciones de la segunda ley de Newton

Las aplicaciones de esta ley son muchas y podemos encontrarla en campos de estudio, tales como la medicina, la zoología, la geología, la física, la química o la ingeniería. En el área de la medicina principalmente en traumatología, es muy útil para poder conocer las fuerzas a las que sometemos a nuestros huesos. En zoología, podemos determinar la fuerza del mordisco de un animal con la medición de la aceleración que sufre un objeto que se pone en la boca del animal para que lo muerda. Si conocemos la fuerza que el motor ejerce sobre un auto para que avance podemos saber también el valor de la aceleración del propio coche a través de la segunda ley de Newton.

Experimentos

El experimento más sencillo de hacer es el de empujar un objeto y medir la fuerza que ha sido aplicada para luego analizar su aceleración. Se puede hacer colocando una báscula entre las manos y el objeto a empujar. La medición que da la báscula es la fuerza en kilos aplicada al objeto.

Utilizando un carrito de juguete se le aplica una fuerza para que adelante, o sea, se empuja y a la mitad de su trayectoria lo empujas de nuevo para que doble la velocidad pero de manera que continúe su trayectoria.

Ejemplos

Algunos ejemplos que podemos mencionar sobre la segunda ley de Newton son:

• La velocidad que necesita un cohete para poder colocarse en órbita es otro ejemplo.
• El cálculo de la aceleración de una piedra en caída libre refleja la afirmación de Newton.
• La velocidad que un cohete necesita para poder colocarse en órbita es otro ejemplo.
• La fuerza que se debe hacer sobre un auto para que este avance es otro ejemplo de la segunda ley de Newton.
• La fuerza que debe tener una carreta para poder transportar su carga.

Conclusión

Como conclusión podemos decir que la segunda ley de Newton es una de las leyes más básicas del área de la mecánica, la cual se utiliza para poder analizar los movimientos más próximos a la superficie de la tierra y también participa en el estudio de los cuerpos celestes.