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SECUENCIA 8
Las ciencias y la comunidad científica
Newton no siempre fue un buen estudiante; al contrario, era un pésimo alumno,
hasta que un día se peleó a puñetazos con el más bravo de su clase, quien además
era un magnífico estudiante. Newton logró vencerlo y, para completar su triunfo,
comenzó a destacar en la escuela. A partir de entonces su dedicación al trabajo
nunca decayó hasta que llegó a la universidad. Durante dos años la universidad
donde estudiaba Newton tuvo que cerrar por la expansión de una epidemia; fue
en este lapso cuando desarrolló sus trabajos más importantes, sumergido en una
profunda concentración.
Mediante el análisis matemático de sus tres leyes, es posible conocer de
antemano la trayectoria y la velocidad que tendrá, en cada instante, cualquier
objeto que se mueva; conociendo su posición y velocidad iniciales. Newton
contribuyó al desarrollo de la ciencia de su época y de la nuestra legándonos,
además de sus tres leyes del movimiento, la teoría de la gravitación universal y el cálculo diferencial e integral,
entre sus contribuciones más importantes. Hoy en día se ponen en órbita satélites de comunicaciones con la
ayuda de la teoría de la gravitación de Newton, y casi cualquier disciplina científica necesita de las herramientas
del cálculo diferencial e integral para su funcionamiento. La dedicación y la constancia en su trabajo caracterizaron
a Newton durante la mayor parte de su larga vida.
Isaac Newton nació en Inglaterra en
1642 y murió colmado de honores
en 1727.
Primera ley:
Todo objeto permanece en estado de reposo o movimiento
rectilíneo uniforme, a menos que una fuerza externa no equilibrada actúe
sobre él.
Newton reconoció que una fuerza neta es capaz de provocar un cambio en la
velocidad de un objeto, o bien una aceleración. Por ejemplo, si jalamos una silla
para sentarnos, con el jalón aumentamos la velocidad de la silla desde el reposo,
en la dirección y sentido en que la jalamos, para ponerla en el lugar que quera-
mos. Poner en movimiento cualquier cosa requiere de la acción de una fuerza
neta. Este hecho lo formalizó Newton en su segunda ley del movimiento.
Segunda ley:
Cuando actúa
una fuerza neta sobre un cuerpo, éste
tendrá
una aceleración en la misma dirección y sentido que la fuerza neta aplicada. La
magnitud de la aceleración del cuerpo, que se produce por la acción de la fuerza neta,
es inversamente proporcional a la masa del cuerpo.
Por ejemplo, si jalamos un carro de juguete de masa m = 20
kg
que inicialmente
estaba en reposo
v
i
= 0 y con esto le damos una velocidad final
v
f
de 2
m
s
en un
tiempo
t
= 1
s
. El carro tiene una aceleración de
a
= 2
m
s
2
.
La fuerza neta
F
que le aplicamos al bloque al jalarlo es de:
F
= (20
kg
)
(
2
m
s
2
)
= 40
kgm
s
2
= 40
N
La segunda ley de Newton puede expresarse matemáticamente con la ecuación:
F
=
ma
Con esta ecuación se define la unidad de fuerza; 1 kg
(
m
s
2
)
es igual a un newton, el cual
se denota con la letra
N
en honor a Isaac Newton.
Primera ley de Newton.