TERCERA LEY DE NEWTON

Hemos descubierto que no ocurren únicamente acciones de un cuerpo sobre otro, sino que siempre son acciones mutuas, o sea, interacciones entre ambos cuerpos. Esta es una manera de ser de la naturaleza, que no podemos cambiar. Newton se dio cuenta de la trascendencia y universalidad de este fenómeno, y por ello la enuncio como una ley para las interacciones:

“En la interacción entre dos cuerpos 1 y 2 la fuerza que 1 ejerce sobre 2 es colineal, de igual modulo y de sentido opuesto a la fuerza que 2 ejerce sobre 1”; es decir; a toda fuerza de acción que ejerce un cuerpo sobre otro, le corresponde una reacción aplicada por este segundo cuerpo, que es de la misma intensidad y dirección, pero en sentido opuesto.

Es muy importante notar que estas dos fuerzas actúan sobre diferentes cuerpos. A estas fuerzas se les llama acción y reacción, pero estos nombres no implican que una de ellas sea efecto o respuesta de otra.

Esta la tercera ley de Newton, es una ley no sobre el movimiento, sino sobre el comportamiento de las fuerzas con que interaccionan los cuerpos. No se refiere a algún tipo particular de interacción, sino a todas, ya sea de atracción o de repulsión. Vale independientemente del estado de movimiento de los cuerpos que interactúan. Lo importante es que las fuerzas se presentan siempre por parejas, actuando sobre cuerpos distintos. Mientras dure la interacción, las dos fuerzas seguirán existiendo; cuando la interacción cese, ambas fuerzas dejaran de existir.

De acuerdo con la tercera ley, la suma de todas las fuerzas internas (es decir, de las fuerzas de interacción entre los componentes de un sistema) es nula.

Gracias a la tercera ley, podemos estudiar el movimiento del objeto sin preocuparnos por este sin numero de interacciones entre sus componentes, que dan lugar a fuerzas internas; debemos tener en cuenta solo las interacciones del objeto con el exterior, que dan lugar a las fuerzas externas sobre el objeto, ya que la suma de todas las fuerzas internas es cero.

INTERACCION GRAVITACIONAL Y MOVIMIENTO DE PLANETAS, SATELITES Y COMETAS

La interacción gravitatoria es la que ocasiona la estabilidad del sistema planetario y de todos los sistemas cósmicos; la que determina la estructura del universo. Newton observo que todos los cuerpos cerca de la tierra gravitan hacia ella (son atraídos por ella). Pero después se dio cuenta – y ese fue uno de sus grandes descubrimientos- que también la luna es atraída por la tierra, o sea que gravita hacia esta. Por otra parte, nuestro mar también gravita hacia la luna. Todos los planetas gravitan uno hacia otro y hacia el sol. Los cometas también gravitan hacia el sol y hacia los planetas.

Newton llego así a la conclusión de que el fenómeno de la gravitación mutua no discrimina entre objetos terrestres y celestes: se da entre cualquier pareja de objetos. Con esto echó por tierra el mito de que el movimiento de los objetos celestes no sigue las leyes que rigen el movimiento de los objetos terrestres: las leyes dinámicas son universales. Así se sintetizaron dos ciencias que habían nacido y vivido separadas: la mecánica terrestre y la mecánica celeste.

SINTESIS NEWTONIANA

Primera ley de Newton o ley de la inercia: Todo cuerpo conservara su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que actué sobre él una fuerza externa.

Segunda ley de Newton: al aplicar una fuerza (f) constante a un cuerpo, esta le producirá una aceleración (a) directamente proporcional a la masa (m) del objeto, es decir:

F= m x a

Tercera ley de Newton: A toda fuerza de acción que ejerce un cuerpo sobre otro, le corresponde una reacción aplicada por este segundo cuerpo, que es de la misma intensidad y dirección, pero en sentido opuesto.

La ley de gravitación universal, descubierta por Newton, dice que la fuerza (F) de atracción entre dos cuerpos es directamente proporcional al producto de sus masas (m y M) e inversamente proporcional al cuadro de la distancia (d) que las separa, multiplicado por una constante de gravitación llamada G, que tiene un valor de 6.67x 10-11 Nm2/kg2.

M corresponde a la masa mayor y m, a la menor. Así, que cuanto mayor sea la masa del cuerpo, más intensa será la fuerza de atracción.

F= G x M x m/ d2

Cetto, A.M., et al. El mundo de la física, Trillas, México, 1997
Javier Malpica Maury, Materia física, SM de Ediciones, México, 2007