Las leyes del movimiento de Newton son relaciones entre las fuerzas que actúan sobre un cuerpo y el movimiento del cuerpo. La fuerza se refiere a una interacción con un objeto mediante una actividad y algún cambio en la velocidad del objeto. Sin embargo, las fuerzas no siempre causan movimiento.Un ejemplo es  cuando estás sentado, sobre tu cuerpo y actúa una fuerza gravitacional y aún así usted permanece fijo, otro ejemplo es empujar (ejercer una fuerza sobre) una gran roca y no ser capaz de moverla, debido a la fricción.

Leyes de Newton, ABC del este

Estas leyes fueron formuladas por el físico y matemático Inglés Sir Isaac Newton, aparecieron por

La primera ley de Newton establece que, si un cuerpo está en reposo o se mueve a una velocidad constante en línea recta, permanecerá en reposo o seguirá moviéndose en línea recta a velocidad constante a menos que una fuerza actúe sobre él. Este postulado se conoce como ley de inercia. La ley de la inercia fue formulada por primera vez por Galileo Galilei para el movimiento horizontal en la Tierra y luego fue generalizada por René Descartes. Antes de Galileo se pensaba que todo movimiento horizontal requería una causa directa, pero Galileo dedujo de sus experimentos que un cuerpo en movimiento permanecería en movimiento a menos que una fuerza (como la fricción) hiciera que se detuviera.

F = 0                (Ecuación 1)

*La sumatoria de todas las fuerzas es igual a 0

producir sobre el movimiento de un cuerpo. Establece que la tasa de cambio en el tiempo del impulso de un cuerpo es igual en magnitud y dirección a la fuerza impuesta sobre él. La cantidad de movimiento de un cuerpo es igual al producto de su masa y su velocidad. El momento, como la velocidad, es una cantidad vectorial, que tiene tanto magnitud como dirección. Una fuerza aplicada a un cuerpo puede cambiar la magnitud del impulso, o su dirección, o ambos. La segunda ley de Newton es una de las más importantes de toda la física. Para un cuerpo cuya masa m es constante, se puede escribir en la forma 

F = ma                (Ecuación 2)

donde F (fuerza) y a (aceleración) son cantidades vectoriales. 

Si un cuerpo tiene una fuerza neta que actúa sobre él, se acelera de acuerdo con la ecuación 2. Por el contrario, si un cuerpo no se acelera, no hay una fuerza neta que actúe sobre él.

La tercera ley de Newton establece que cuando dos cuerpos interactúan, se aplican fuerzas entre sí que son iguales en magnitud y opuestas en dirección. La tercera ley también se conoce como ley de acción y reacción. Esta ley es importante para analizar problemas de equilibrio estático, donde todas las fuerzas están equilibradas, pero también se aplica a los cuerpos en movimiento uniforme o acelerado. Las fuerzas que describe son reales, no meros dispositivos de contabilidad. Por ejemplo, un libro que descansa sobre una mesa aplica una fuerza hacia abajo igual a su peso sobre la mesa. Según la tercera ley, la mesa aplica una fuerza igual y opuesta al libro. Esta fuerza se produce porque el peso del libro hace que la mesa se deforme ligeramente de modo que empuje el libro hacia atrás como un resorte en espiral.

F1=-F2   (Ecuación 3)

Donde F1 (Fuerza 1) y F2 (Fuerza 2) 

En el siglo XX, las leyes de Newton fueron reemplazadas por la mecánica cuántica y la relatividad como las leyes más fundamentales de la física. Sin embargo, las leyes de Newton continúan dando una explicación precisa de la naturaleza, excepto para los cuerpos muy pequeños como los electrones o para los cuerpos que se mueven cerca de la velocidad de la luz. La mecánica cuántica y la relatividad se reducen a las leyes de Newton para cuerpos más grandes o para cuerpos que se mueven más lentamente.

Para saber más

Melton, R. G. (2019). Newton’s Laws. Salem Press Encyclopedia of Science.

Motte Andrew.(2002). NEWTON'S PRINCIPIA: MOTTE'S TRANSLATION REVISED. Berkeley: University of California Press. http://redlightrobber.com/red/links_pdf/Isaac-Newton-Principia-English-1846.pdf