Educación y ciencia

¿Cuáles son algunos ejemplos de las leyes de movimiento?

Escrito por paul dohrman | Traducido por andrés marino ruiz
¿Cuáles son algunos ejemplos de las leyes de movimiento?

Newton formuló las leyes de gravedad tras ser golpeado en la cabeza por una manzana.

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Las tres leyes de movimiento de Newton fueron publicadas por primera vez en su famoso libro "Principia" en 1687. Son la base de las leyes de gravedad, la cual aparece en el mismo trabajo. Las leyes incorporaron y codificaron importantes observaciones por Galileo, que lo precedió.

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La leyes de movimiento de Newton: La ley de la inercia

La primera ley de Newton, la de la inercia, dice que los objetos en movimiento tenderán a mantenerse en movimiento, y los objetos quietos tenderán a mantenerse quietos. Esta ley fue notada por Galileo antes de que Newton la estableciera, pero fue un importante fundamento para su trabajo en "Principia" que le dio mérito repitiéndolo como ley. Un ejemplo trivial es dejar un objeto quieto en una mesa y notar que no se mueve. Una demostración significativa, no obstante, requiere más trabajo para remover las fuerzas que previenen que se observe la propiedad, especialmente la fricción. Los videos de objetos flotantes en naves espaciales muestran cómo los objetos viajan en líneas rectas sin reducir su velocidad.

La ley de inercia: Respecto a los conceptos erróneos

Algunos estudiantes recién iniciados en ciencias creen que si un objeto golpea otro, este se detiene de forma inmediata. Esto surge de no entender que los objetos en movimiento tienden a permanecer en movimiento, y por lo tanto toman un tiempo en detenerse. Una demostración para corregir esta falsa idea puede ser realizada con pelotas de tenis. Lanza una pelota de tenis desde una altura no muy elevada sobre una hoja de papel carbónico para marcar una hoja de papel que tenga debajo, para lograr realizar una marca sobre la hoja de papel. Luego sostén la bola en tu mano y lánzala sobre el papel más fuerte que la lanzada previamente. El área de la segunda marca será mucho más grande. Gracias a la inercia, el lanzamiento hizo que la bola avance más que la bola soltada. Si bien el frente de la bola se detuvo al contacto en ambos casos, el resto de la bola viajó más en el segundo caso, ya que la tendencia de la bola era a mantenerse a movimiento a una velocidad mayor.

Leyes de movimiento de Newton: Ley de aceleración

La segunda Ley, la ley de aceleración, declara que la aceleración de un objeto es igual a la fuerza que se le aplica dividida por su masa. Un cañón que dispara una pelota más ligera del mismo tamaño (utilizando un material más liviano) tendrá una aceleración mayor. Cuanto más pesada sea una caja, será más difícil empujarla para conseguir la misma velocidad Un ejemplo de la variación en la masa puede ser demostrado con un tocadiscos. Si hay un disco girando libremente en el tocadiscos y se suelta un peso sobre éste (con algún adhesivo para que quede pegado), el disco reducirá su velocidad súbitamente, mucho más que si se le permitiera disminuir su velocidad gradualmente únicamente por la fricción. La segunda ley también incorpora observaciones de Galileo, la cuál dice que los objetos de igual masa caen a la misma velocidad. La aceleración de ambos es la misma, pero la fuerza gravitatoria aumenta con la masa. Que sea la fuerza la que varía con la masa explica cómo la aceleración puede permanecer igual.

Leyes de movimiento de Newton: La ley de interacción

La tercera ley de Newton, la de interacción, declara que para cada acción existe una reacción igual y opuesta. Un ejemplo de esto son los cohetes en el espacio. El escape de la parte trasera es empujado con la misma fuerza con la que el cohete es empujado hacia adelante. Un niño puede replica la lección sentándose en una silla, y golpeando con sus piernas el frente, para impulsar la silla hacia atrás. Otro ejemplo puede ser realizado en una pista de hielo. Los patinadores comienzan mirándose el uno al otro. Luego se empujan. La fuerza que sienten del empujón en si mismos, acorde con la tercera ley, es la misma que realizan en el otro. Por lo tanto, si son de masa similar, viajarán a la misma velocidad. Si uno es más grande, uno viajará hacia atrás a una menor velocidad que el otro.

Ley de gravitación de Newton

La ley de gravitación de Newton es una aplicación de la segunda ley de movimiento. El fenómeno de la gravitación son por lo tanto ejemplos de la segunda ley. Tales fenómenos incluyen tanto movimientos planetarios como objetos que caen. Un ejemplo es la Luna. Está cayendo contra la Tierra, pero su velocidad angular es lo suficientemente alta para que nunca acierte y caiga directamente sobre ella. Newton mostró la relación entre el movimiento de los planetas y los objetos que caen a la Tierra con una ilustración en "Principia". Disparando un cañón desde una montaña produce un arco parabólico. Pero si el cañón es disparado con la suficiente potencia, ésta entra en órbita. Por lo tanto la equivalencia entre los objetos en órbita y los que caen a la Tierra queda demostrada.

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