LAS LEYES DE LA FÍSICA

A.- Lee los textos y contesta.

B.-¿Quién fue Galileo Galilei?

C.- ¿Qué es la fuerza?

D.-¿Cuales son los principios de la fuerza?

E.- ¿Quién fue Isaac Newton?

F.- Explica las tres leyes de Isaac Newton.

¿Quién fue Galileo Galilei?

Galileo Galilei nació en Pisa el 15 de febrero de 1564. Fue un astrónomo, filósofo, matemático y físico que estuvo relacionado estrechamente con la revolución científica. 
Eminente hombre del Renacimiento, mostró interés por casi todas las ciencias y artes (música, literatura, pintura). Sus logros incluyen la mejora del telescopio, gran variedad de observaciones astronómicas, la primera ley del movimiento. Ha sido considerado como el padre de la astronomía moderna, el padre de la física moderna y el padre de la ciencia.
Su trabajo experimental es considerado complementario a los escritos de Francis Bacon en el establecimiento del moderno método científico y su carrera científica es complementaria a la de Johannes Kepler

El concepto de fuerza

El concepto de fuerza fue descrito originalmente por Arquímedes, si bien únicamente en términos estáticos. Arquímedes y otros creyeron que el «estado natural» de los objetos materiales en la esfera terrestre era el reposo y que los cuerpos tendían, por sí mismos, hacia ese estado si no se actuaba sobre ellos en modo alguno. De acuerdo con Aristóteles la perseverancia del movimiento requería siempre una causa eficiente (algo que parece concordar con la experiencia cotidiana, donde las fuerzas de fricción pueden pasar desapercibidas).

Galileo Galilei (1564-1642) sería el primero en dar una definición dinámica de fuerza, opuesta a la de Arquímedes, estableciendo claramente la ley de la inercia, afirmando que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza permanece en movimiento inalterado. Esta ley, que refuta la tesis de Arquímedes, aún hoy día no resulta obvia para la mayoría de las personas sin formación científica.

Se considera que fue Isaac Newton el primero que formuló matemáticamente la moderna definición de fuerza, aunque también usó el término latino vis impressa (‘fuerza impresa’) y vis motrix para otros conceptos diferentes. Además, Isaac Newton postuló que las fuerzas gravitatorias variaban según la ley de la inversa del cuadrado de la distancia.

Charles Coulomb fue el primero que comprobó que la interacción entre cargas eléctricas o electrónicas puntuales también varía según la ley de la inversa del cuadrado de la distancia (1784).

En 1798, Henry Cavendish logró medir experimentalmente la fuerza de atracción gravitatoria entre dos masas pequeñas utilizando una balanza de torsión. Gracias a lo cual pudo determinar el valor de la constante de la gravitación universal y, por tanto, pudo calcular la masa de la Tierra.

Con el desarrollo de la electrodinámica cuántica, a mediados del siglo xx, se constató que la «fuerza» era una magnitud puramente macroscópica surgida de la conservación del momento lineal o cantidad de movimiento para partículas elementales. Por esa razón las llamadas fuerzas fundamentales suelen denominarse «interacciones fundamentales».

¿Quién fue Isaac Newton?

Isaac Newton nació en Woolsthorpe, Lincolnshire el 25 de diciembre de 1642 (calendario juliano). Fue físico, filósofo, teólogo, inventor, alquimista y matemático. Es autor de los “Philosophiæ naturalis principia mathematica”, más conocidos como los Principia, donde describe la ley de la gravitación universal y establece las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre.

Entre sus otros descubrimientos científicos se destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la óptica (que se presentan principalmente en su obra Opticks), y en matemáticas, el desarrollo del cálculo infinitesimal.

Las tres leyes de Newton

Las leyes de Newton

Seguramente recuerdas a Isaac Newton como el hombre que vio caer una manzana de un árbol y se inspiró para inventar la teoría de la gravedad, pero su gran capacidad para construir ideas científicas no quedó allí, este importante investigador sentó las bases de la mecánica clase con las tres leyes que llevan su nombre, las Leyes de Newton.

¿Qué son las leyes de Newton?

 Las leyes de Newton son tres afirmaciones que describen la forma en que se relacionan las fuerzas que actúan sobre un cuerpo y el movimiento de ese cuerpo.

Estas leyes son llamadas leyes de Newton porque fueron formuladas por primera vez por el físico y matemático de origen inglés de nombre Isaac Newton, y además han sido verificadas y probadas en tantas ocasiones a lo largo de los siglos, que los científicos ahora las llaman las Tres Leyes del Movimiento de Newton.

Un objeto en reposo permanece en reposo, y un objeto en movimiento permanece en movimiento a velocidad constante y en línea recta, a menos que una fuerza externa actúe sobre él.

Por ejemplo, cuando un automóvil está en movimiento y el conductor aplica los frenos, aunque el automóvil se detiene el conductor y los pasajeros pueden salir disparados del auto porque la inercia hace que sus cuerpos sigan moviéndose hacia adelante, a menos que tengan puesto el cinturón de seguridad. En ese caso, el cuerpo del conductor y los pasajeros, que también estaban en movimiento, se detienen.

Leyes de Newton

Leyes de Newton

Esta ley explica por qué sentimos ese tirón que nos da el cinturón de seguridad cuando el auto frena o se detiene de forma repentina. Más adelante verás más ejemplos de esta ley de inercia.

Segunda Ley de Newton

La segunda ley de Newton afirma que la aceleración de un objeto depende de dos variables, que son:  la fuerza neta que actúa sobre el objeto y la masa del objeto.

Ejemplo de la segunda Ley de Newton

A continuación, presentamos un ejemplo que te ayudará a visualizar la segunda Ley de Newton conocida también como Ley Fundamental de la Dinámica.

  • Las personas que trabajan en almacenes o supermercados generalmente necesitan mover cajas o paquetes, para hacerlo en la mayoría de los casos utilizan una carretilla. Para moverla le aplican una fuerza, la carretilla se acelera en el mismo sentido que la fuerza que lo impulsa. Entre mayor sea la fuerza que se le aplique, mayor será la aceleración que reciba. A medida que vayan colocando más cajas o paquetes en la carretilla su peso irá aumentando y su aceleración irá disminuyendo.
Segunda Ley De Newton

Tercera Ley de Newton

La Tercera Ley de Newton o Ley de  Acción y Reacción asegura que siempre que un objeto ejerce una fuerza sobre un segundo objeto, el segundo objeto ejerce una fuerza igual y opuesta sobre el primero.

Ejemplos de la tercera Ley de Newton.

Estos son algunos ejemplos de la tercera Ley de Newton:

  • Una persona al nadar empuja el agua con sus manos y brazos hacia atrás, mientras que el agua ejerce una fuerza opuesta que empuja al nadador hacia adelante, permitiendo avanzar a la persona mientras que va nadando.
Las tres leyes de Newton

Al nadar empujamos el agua hacia atrás y el agua nos impulsa hacia adelante.

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