Leyes de Newton del Movimiento: Inercia, Acción-Reacción y Movimiento Circular

Primera Ley de Newton (Ley de Inercia)

Para que un balón en reposo se ponga en movimiento, debemos aplicar una fuerza sobre él. Del mismo modo, si este balón se mueve con velocidad constante, es preciso aplicarle una fuerza para que se detenga. La inercia es la tendencia natural de los objetos a permanecer en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme.

Primera Ley de Newton: Todo cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a no ser que actúe sobre él alguna fuerza neta o resultante.

Momento lineal: El momento lineal de un cuerpo es una magnitud vectorial que es directamente proporcional a su masa y a su velocidad.

Tercera Ley de Newton (Ley de Acción y Reacción)

Cuando un cuerpo A ejerce una fuerza sobre un cuerpo B (acción), el cuerpo B responde al cuerpo A ejerciendo una fuerza de igual valor, pero de sentido contrario (reacción).

• La ley de acción y reacción implica que las fuerzas, como resultado de una interacción, actúan siempre por parejas.
• Las fuerzas de acción y reacción aparecen simultáneamente, pero no se anulan entre sí al actuar sobre objetos diferentes; por eso, provocan efectos distintos.
• La tercera ley de Newton explica fenómenos cotidianos como, por ejemplo, por qué podemos movernos cuando caminamos, por qué avanzan los aviones o cohetes, o por qué rebota una pelota lanzada contra una pared.

Dinámica del Movimiento Circular Uniforme

Las características de este movimiento son:

• Su trayectoria es una circunferencia de radio R.
• El valor de la velocidad permanece constante, aunque su dirección y sentido cambian constantemente, pues es siempre tangente a la trayectoria.
• La aceleración tangencial es nula, pues el valor de la velocidad no cambia. Sin embargo, sí existe aceleración centrípeta (también llamada aceleración normal o radial), ya que la dirección y el sentido de la velocidad cambian durante el movimiento.

Fuerza Centrípeta

La fuerza centrípeta es la fuerza neta ejercida sobre un objeto que describe un movimiento circular uniforme. Va dirigida desde el objeto hacia el centro de su trayectoria circular.

• Para un objeto atado a una cuerda que gira horizontalmente, la fuerza centrípeta es proporcionada por la tensión de la cuerda. Si gira verticalmente, la fuerza centrípeta es proporcionada por la composición de la tensión de la cuerda y el peso del objeto.
• En el giro de la Tierra alrededor del Sol, la fuerza centrípeta es proporcionada por la fuerza de atracción gravitatoria entre ambos.
• En el caso de un auto que describe una curva, la fuerza centrípeta es proporcionada por la fuerza de rozamiento.