http://webs.um.es/jmz/optica/ 02 - MOVIMIENTO
02.3 - Las leyes del movimiento de Newton

¿Tienen algún interés directo para el óptico las leyes de Newton? Ciertamente no, entonces ¿para qué pelearnos con un tema que puede resultar algo abstracto? Para mi hay dos motivos, uno, que es general en todo el planteamiento de este curso, cualquier estudiante de primer curso de universidad de una titulación científico-técnica debe tener una mínima formación científico-técnica y desde luego este tema es básico bajo este punto de vista, dos, si admitimos que una persona que cursa los estudios del Grado de Óptica debe tener un conocimiento de la luz, para ello necesita una formación en electromagnetismo, nuestro planteamiento va a ser desarrollar los conceptos relacionados con el electromagnetismo lo más en paralelo que podamos con la dinámica y los campos gravitatorios dado que son temas mucho menos abstractos que aquellos, por todo esto nos detendremos en este tema que preparará nuestras mentes para adentrarnos en el fantástico mundo de la LUZ.

El planteamiento de Newton, segunda mitad del siglo XVII, fue el siguiente:

“para que un objeto modifique su velocidad hace falta que sobre el actée una fuerza neta”

Este planteamiento contrasta con el anterior aristotélico en el que para que existiese una velocidad era necesaria la acción de una fuerza, de otro modo el cuerpo permanecería en reposo, la idea del movimiento sin necesidad de fuerza fue tomada de Galileo, científico italiano que murió en el mismo año que nació Newton, 1642. Si tenemos un objeto que supondremos puntual y observamos que varía su velocidad, es decir tiene una aceleración, decimos que actúa una fuerza neta sobre el, la relación entre esta fuerza y la aceleración la llamamos masa inercial. Una fuerza neta siempre produce una variación de la velocidad

   
F = m a
Tarea 02.3.1:
Complete el siguiente enunciado:
El término fuerza neta describe más precisamente a
a) la inercia de un objeto.
b) la magnitud que causa un desplazamiento.
c) la magnitud que mantiene a un objeto en movimiento.
d) la masa de un objeto.
e) la magnitud que modifica la velocidad de un objeto.

Todos los movimientos de cuerpos puntuales, o que podamos considerarlos puntuales, podemos trabajarlos con esta expresión. Esta es una expresión vectorial, a efectos prácticos para nosotros eso significa que tenemos tres igualdades. Esta es una de las expresiones más fructíferas para describir una gran cantidad de aspectos de la Naturaleza.

En esta expresión se encuentran todos los movimientos de todas las partículas sometidas a fuerzas, el movimiento de los cuerpos sobre la superficie de la tierra, el de la estación espacial internacional y sus ocupantes, el movimiento de la tierra y la luna, el de ambas y el sol, el de todos los cuerpos del sistema solar, el de todos los de la Vía Láctea, nuestra galaxia, el de todas las galaxias, el de los electrones en los cables de la luz, el de los electrones en nuestros móviles, en las antenas de radio, de televisión … sometidos a los campos de las ondas electromagnéticas, pero no nos sirve para describir el movimiento de los electrones que se encuentran sometidos a fuerzas del núcleo atómico formando parte de ese átomo o molécula, el tipo de mecánica que nos describe el comportamiento de estas partículas es la mecánica cuántica.

A esta expresión se la suele llamar segunda ley de Newton,

 

José M. Zamarro. Universidad de Murcia FUNDAMENTOS DE FÍSICA PARA ÓPTICOS