Tercera
leyjDe
De Newton
Newton
Tercera ley
(Ley
(Ley De
De Acción
Acción yy Reacción)
Reacción)
k
Catedrático: Ignacio
Tilguant
j
Introducción
l tercera es, quizá la más famosa de las leyes de
•• La
Newton sobre el movimiento, o por lo menos
• la más recordada; una frase que comúnmente se
usa para enunciar esta ley nos indica que: “A
• toda acción corresponde una reacción” y aunque
esta frase es correcta, no enuncia a la ley de
• manera completa.
Que es la Terceraj Ley De Newton ¿?
•• l La tercera ley es completamente original de
Newton (pues las dos primeras ya habían sido
propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke
y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un
conjunto lógico y completo. Expone que por cada
fuerza que actúa sobre un cuerpo (empuje), este
realiza una fuerza de igual intensidad, pero de
sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo.
Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la
misma recta, siempre se presentan en pares de
igual magnitud y de dirección, pero con sentido
opuesto.
j establece lo siguiente:
La tercera ley de Newton
l
• Siempre
que un objeto ejerce una fuerza sobre
un segundo objeto, el segundo objeto ejerce una
fuerza de igual magnitud y dirección opuesta
sobre el primero. Con frecuencia se enuncia
como "A cada acción siempre se opone una
reacción igual". En cualquier interacción hay un
par de fuerzas de acción y reacción, cuya
magnitud es igual y sus direcciones son opuestas.
Las fuerzas se dan en pares, lo que significa que
el par de fuerzas de acción y reacción forman una
interacción entre dos objetos.
La tercera Ley de Newton
j se puede enunciar
formalmente así:
l
•• "Las
fuerzas siempre ocurren en pares. Si el
objeto A ejerce una fuerza F sobre el objeto B,
entonces el objeto B ejerce una fuerza igual y
opuesta -F sobre el objeto A"
j común:
o en forma
l
•• "Cada
acción tiene una reacción igual y
opuesta"
j es la siguiente:
Otra forma de verlo
l dos objetos interactúan, la fuerza F ,
•• Si
12
ejercida por el objeto 1 sobre el objeto 2, es
igual en magnitud y opuesta en dirección a la
fuerza F21 ejercida por el objeto 2 sobre el
objeto 1:
F12 = -F21
Requisitos Dej La Tercera Ley
l
•• Observe
este requisito importante: ¡Deben
estar involucrados dos objetos! Existe toda
una suerte de situaciones en donde dos
fuerzas iguales y opuestas actúan sobre el
mismo objeto, cancelándose uno a otro, de
manera que no ocurre aceleración alguna (o
siquiera movimiento). Esto no es un ejemplo
de la tercera ley, sino de equilibrio entre las
fuerzas.
j 2 objetos
Ejemplo con
•• Un
l elevador es levantado desde el nivel de la calle hasta el 5to. piso. Este
siente dos fuerzas: hacia abajo, su peso y el de la gente dentro de él, y
hacia arriba, el jalón del cable el cual lo sostiene. Entre pisos, siempre y
cuando el elevador no acelere, la fuerza neta debe de ser cero, porque las
dos fuerzas deben ser iguales y opuestas (v > 0, a = 0).
En contraste, La tercera
ley de Newton
j
siempre involucra a más de un objeto.
••
l
Cuando se dispara un arma de fuego, la fuerza del gas
producido debido a la quema de la pólvora, hace que la bala
salga. De acuerdo a la ley de Newton, el arma en sí retrocede.
j #2
Ejemplo
l punta de una gran manguera contra
•• La
incendios tiene asa, la cual los bomberos
deben sostener con firmeza, debido a que al
salir el chorro de agua, la manguera es
enviada en sentido contrario de manera
visiblemente.
j
La Bicicleta
•• Un
l ejemplo más sutil es demostrado por la bicicleta. Es bien sabido
que balancear una bicicleta inmóvil es casi imposible, mientras que
con una bicicleta que avanza es bastante fácil. ¿Porqué?
• En cada caso aplican diferentes principios. Suponga que se sienta en
una bicicleta inmóvil, y aprecia que se está inclinando hacia la
izquierda. ¿Qué hace? La tendencia natural es hacerse hacia
la derecha, para balancear la inclinación mediante su cuerpo. Pero
al mover la parte superior de su cuerpo hacia la derecha, de
acuerdo a la tercera ley de Newton, usted está en realidad haciendo
que la bicicleta se incline más hacia la izquierda. ¡Tal vez deba usted
inclinarse a la izquierda y empujar de nuevo la bicicleta? Puede
funcionar durante una fracción de segundo, pero ahora usted
está realmente fuera de balance. Claro que no!
j
La Bicicleta
•• En
l una bicicleta que avanza, el balance se mantiene mediante un
mecanismo completamente diferente. Girando ligeramente los manubrios
de la bicicleta hacia la derecha o izquierda, usted imparte algo de la
rotación de la rueda frontal ("momento angular") para rotar la bicicleta
alrededor de su eje longitudinal, que es la dirección sobre la cual gira. De
esa manera el conductor puede accionar para equilibrar cualquier
tendencia de la bicicleta de caerse hacia un lado o hacia otro, sin caer en
el círculo vicioso de la acción y reacción.
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