1 Las Leyes de Newton Las leyes de Newton fueron enunciadas, como su nombre lo indica, por Sir Isaac Newton en un intento por entender y explicar el movimiento de los cuerpos en la naturaleza. Lo sorprendente de estas leyes es que aplican a movimientos que estan presentes en nuestro dıa a dıa y que los vemos y experimentamos en nuestro andar por la vida. Cosas como el caminar, los autos en movimiento, los muebles de nuestra casa, etc. Todos estos casos de movimiento, se explican completamente con las 3 leyes de Newton. 1.1 Primera Ley de Newton. La primera ley es basicamente la ley de la inercia. Todo cuerpo que esta en reposo, que serıa un caso particular del movimiento, tendera a estar en reposo y un cuerpo que se encuentra en movimiento, con velocidad constante, seguira en movimiento. Todo esto se cumplira mientras el cuerpo no sufra alguna interaccion externa. Un punto muy importante a tener en cuenta es el Sistema de Referencia, dado que la medida del movimiento cambia respecto a este sistema. El alguno, la partıcula estara en reposo, pero observandola desde un sistema de referencia diferente, podrıa estar en movimiento. De aquı que surjan lo que conocemos como Sistemas de Referencia Inerciales, en donde la primera ley de Newton, siempre se cumple. Como ejemplos de esta primera ley, tenemos el movimiento de los planetas, que se encuentran girando alrededor del sol a una velocidad casi constante y ası seguiran moviendose hasta que algo los perturbe y rompa esta regla. Por otro lado, tenemos a un sillon, que tomando en cuenta nuestro sistema de referencia inercial, despreciando el que la Tierra se este moviendo, tenemos que el mismo sillon permanecera en ese estado de reposo hasta que se le aplique una interaccion que cambie su estado. No debemos confundir el hecho de que, si golpeamos un balon y este al final termine deteniendose, con que los cuerpos tiendan al reposo, lo que ha sucedido es que ha tenido una interaccion con el medio y su velocidad se ve afectada por esta interaccion. 1.2 Segunda Ley de Newton. La segunda ley, introduce los conceptos de masa y fuerza, en este caso, esa fuerza es la interaccion que se aplica a un cuerpo que tiene un estado de inercia. Y la podemos escribir de la siguiente forma: ∑F=ma La suma vectorial de todas las fuerzas que actuan sobre el cuerpo es proporcional a la masa de dicho cuerpo. Esta ley es la base de las ramas de la fısica que son la Cinematica y Dinamica. Es usada en la vida diaria en multiples aplicaciones, construccion de puentes, lanzamiento de misiles, etc. La masa no es mas que esa oposicion que tiene un cuerpo a cambiar su estado de movimiento, entonces si queremos cambiar la velocidad de un cuerpo (estado) es preciso aplicar una fuerza de tal intensidad que venza esa resistencia del cuerpo (masa) a cambiar de estado. Es entonces cuando observamos que dicho cuerpo ha ganado una aceleracion. 1.3 Tercera Ley de Newton. La tercera ley la conocemos de forma coloquial, como el hecho de que a toda accion corresponde una reaccion. Esta ley nos dice en forma mas formal, que, si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro cuerpo, este ejercera sobre el primero una fuerza de igual magnitud, pero en sentido contrario. Esto lo podemos escribir de la siguiente forma: F12 = −F21 Las fuerzas en la naturaleza siempre actuan en parejas. Es una fuerza sobre un cuerpo y la otra sobre el segundo en sentido contrario. Esta ley la podemos ver tambien en nuestro dıa a dıa, cuando caminamos, remamos o nadamos. Uno de los modelos fısico-matematicos que vamos a usar para estudiar y describir estos movimientos es el de Partıcula o Punto material. Estos son modelos abstractos para facilitar la representacion de los cuerpos en determinadas condiciones. 1.4 Interacciones y Tipos de Fuerzas. Tenemos cuatro clases de interacciones fundamentales: - Interaccion Gravitacional. - Interaccion Electromagnetica. - Interaccion Fuerte. - Interaccion Debil. La interaccion gravitacional la encontramos sobre todo entre cuerpos que se atraen entre sı por fuerzas gravitacionales, como en los sistemas planetarios o el mundo macroscopico. Son muy importantes en el movimiento de planetas, satelites, estrellas, etc. Un ejemplo es la fuerza de atraccion entre la Tierra y el Sol. La interaccion electromagnetica la apreciamos en las partıculas elementales cargadas electricamente como electrones y protones, en la interaccion gravitacional la fuerza siempre es de atraccion, en este caso tenemos fuerzas de atraccion y repulsion debido a las cargas de las partıculas, que son de dos tipos, positiva y negativa. Ejemplos de ella son la propia luz y los aparatos que funcionan con ella. Ademas, es responsable de procesos quımicos a nivel microfısico. Actualmente se ha introducido el concepto de campo para explicar mejor las interacciones de estas fuerzas y la forma en la que se propagan. Las interacciones fuerte y debil se presentan a nivel de los atomos, siendo la interaccion fuerte la que mantiene unidos a los atomos y es responsable de la energıa que se produce en las estrellas, es muy fuerte y de corto alcance. La interaccion debil se presenta en algunos fenomenos radiactivos. Guillermo Garcia Rojas C. Agosto 3, 2019