¿Qué es un newton?

En esta oportunidad te invitamos a conocer a través de este artículo qué es un newton, un término físico que hace honor al famoso físico y matemático Isaac Newton, relacionado con la fuerza aplicada y la velocidad sobre un objeto.

El Newton es una medida que se halla en el Sistema Internacional de Unidades (SIU), está figurado por el acrónimo “N” y se ocupa de calcular la fuerza efectuada sobre un objeto.

El nombre fue creado para honrar al científico que lo dio a conocer,  Isaac Newton, quien describe que la fuerza aplicada a cualquier objeto en un período de un segundo con una masa de 1 kg aumenta la velocidad a 1 m / s2; según esto, su formulación es:

N = kg.m/s2.

Conforme a sus múltiplos, los más empleados de acuerdo a esta unidad de medida, son los siguientes:

  • Nanonewton (nN) = 10-9 N
  • Micronewton (μN) = 10-6N
  • Kilonewton (kN) = 103N
  • Meganewton (mN) = 106N

En cuanto a las unidades equivalentes más frecuentes en vinculación a un newton, tenemos:

  • Dina (dyn) = 1x 10-5 N
  • Sthene (sn) = 1x109 N
  • Kilogramo Fuerza (kgf) = 9,806 65 N

Leyes de newton

Newton Isaac fue un gran estudioso e investigador inglés, entre las áreas donde él más se destacaba se tiene a la física, la alquimia, la filosofía y la matemática; asimismo, fue reconocido en todo el mundo por las contribuciones que hizo en el campo de la física, matemáticas y química durante sus años de vida.

Su popularidad aumentó cuando describió la ley gravitacional del universo, indicando así las primeras bases teóricas de la mecánica al describir las leyes que llevan su nombre como lema.

Además de esto, destacó en sus revelaciones sobre el estudio de la luz y su captura por óptica, haciendo también una presentación sobre sus célebres leyes de la dinámica o llamadas "leyes de Newton", donde explica los movimientos que tienen los cuerpos junto con la descripción de las causas y efectos que estos movimientos generan.

Estas leyes relacionadas a la inercia, dinámica y acción y reacción, se postulan de la siguiente manera:

Primera ley o ley de la inercia

Esta ley contradice un principio formulado por Aristóteles, quien instó que un cuerpo sólo pueda retener su movimiento si se le emplea una fuerza sostenida. La ley de Newton por el contrario, determina que:

"Todo cuerpo se mantiene en su condición de descanso o de movimiento derecho a velocidad invariable, salvo que se vea forzado a modificar de condición por las fuerzas empleadas sobre él".

Por tanto, un objeto en desplazamiento o en descanso no puede modificar su estado sin que se le aplique algún tipo de fuerza. El movimiento de acuerdo a este principio es un espacio vectorial (que tiene una dirección y trayectoria) y permite estimar el incremento (positivo o negativo), a partir de la variación de las velocidades.

Sistemas de referencia inercial

Esta ley otorga la descripción de una clase específica de puntos de referencia llamados puntos de referencia inerciales. Con ellos, es posible diferenciar las valoraciones del movimiento supuesto de un objeto si el espectador se mueve con él, o si por lo inverso es desde un punto fijo:

  • Observadores inerciales: son aquellos en cuya perspectiva se logran plenamente las matemáticas de Newton, ya que observan el movimiento del objeto desde "el exterior" y desde un punto estático. Si existen, es posible que disfruten del movimiento real.
  • Observadores no inerciales: son aquellos que están subyugados a fuerzas de movimiento y por tanto su visión de movimiento es relativa, ya que están sumergidos en el acumulado de fuerzas del plano del objeto.

Segunda ley de Newton o ley de fuerza

Esta ley se ocupa de la definición del concepto de fuerza (F). Que en principio, afirma que:

"La modificación de un movimiento es concisamente igual a la fuerza motriz estampada en él, y se produce a lo largo de la línea recta en la que se plasma esta fuerza".

Esto significa que el aumento de velocidad de un objeto en movimiento responde a la cantidad de fuerza administrada para modificar su desplazamiento.

De aquí nace la ecuación fundamental de la dinámica para objetos de masa constante: Fuerza resultante (F resultante) = masa (m) x aceleración (a). Una fuerza neta opera sobre un cuerpo de masa constante y le da una aceleración equitativa.

En los casos en que la masa no sea constante, esta fórmula variará con énfasis en el momento (p), calculable de acuerdo con la fórmula: momento (p) = masa (m) x velocidad (v). Entonces:

F neta = d (m.v) / dt. Por tanto, la fuerza puede estar relacionada con la aceleración y la masa, sea esta última variable o no.

Conservación de la cantidad de movimiento

Este precepto, que surge de la segunda ley de Newton del cálculo de la fuerza utilizando el momento en lugar de la masa constante, nos permite plantear dos tipos de colisión entre objetos en movimiento:

  • Choque elástico: el conjunto de movimiento (p) y la energía cinética de los objetos en colisión, se sostienen. Tras el choque, los objetos móviles mantendrán su movimiento pero con cambio de dirección y trayectoria.
  • Choque inelástico: se sostiene el conjunto de movimiento (p), pero la energía cinética de los objetos en el embate no. Los dos cuerpos retienen velocidad y se suman sus energías cinéticas, pudiendo experimentar distorsiones e incrementar la temperatura, pudiendo quedarse unidos entre sí tras la colisión.

Tercera ley de Newton o ley de acción y reacción

Esta ley establece que: "cualquier acción incumbe a una reacción igual, pero en una percepción inversa. Esto expresa que las acciones mutuas de dos cuerpos son siempre iguales y se dirigen en sentido contrario".

Esto significa que por cada fuerza practicada sobre un objeto, ejecuta una fuerza equivalente en la trayectoria opuesta y de la misma intensidad.

Así, si dos objetos 1 y 2 interaccionan, la fuerza ejecutada por 1 sobre 2 será equivalente en magnitud a la practicada por 2 sobre 1, pero con el signo opuesto: F12 = F21. El primero se llamará "acción" y el segundo "reacción".

Demostración de la tercera ley

Es sencillo demostrar esta tercera ley a partir de experiencias cotidianas, como lo que sucede cuando dos personas de peso similar se empujan entre sí: ambas recibirán la fuerza pero serán lanzadas en la dirección opuesta.

Lo mismo sucede cuando rebotamos una pelota contra la pared: será lanzada en sentido contrario con la misma fuerza con la que la ponemos cuando la lanzamos.

 


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