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Gran parte de la ciencia trata de descubrir las leyes ocultas que guían el universo. En algún momento, un biólogo trató de entender cómo los árboles comen luz y un químico se preguntó cómo la sal afecta la temperatura del agua hirviendo. Si bien algunos de estos descubrimientos son más obvios que otros, cada uno juega un papel complejo en la configuración de la realidad tal como la conocemos.
La ley de interacción, también conocida como la tercera ley del movimiento de Newton, se ocupa de la forma en que varias fuerzas interactúan para crear movimiento y nos ayuda a comprender qué sucede cuando dos fuerzas en movimiento se encuentran. Únase a nosotros para un desglose simple de la ley de interacción, cómo funciona y ejemplos de la vida real de la tercera ley de movimiento de Newton.
Leyes de movimiento de Newton
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Newton nació en 1642, el mismo año en que falleció Galileo, el famoso científico y astrólogo. Newton retomó justo donde lo dejó Galileo en lo que respecta al rápido avance de la ciencia e hizo algunos de los descubrimientos mecánicos más importantes de la historia. Su ley de interacción es en realidad la tercera de una trilogía de leyes descubiertas por Sir Isaac Newton.
Newton estaba particularmente interesado en el movimiento y fue uno de los primeros científicos en estudiarlo lo suficientemente de cerca como para formular leyes sólidas que describen cómo funciona. Probablemente hayas escuchado la historia de Newton cuando era un niño sentado debajo de un manzano. Un golpe rápido en la cabeza de una manzana que cae supuestamente puso en marcha su estudio de la gravedad y el movimiento. Aunque en realidad no sucedió así, Newton desarrolló lo que se conoce colectivamente como las tres leyes del movimiento de Newton. Al comprender las dos primeras leyes del movimiento, debería ser un poco más fácil comprender la tercera y exactamente cómo y por qué funciona.
Las tres leyes del movimiento de Newton son:
- La ley de la inercia
- La ley de la masa y la aceleración.
- la ley del movimiento
Las dos primeras leyes del movimiento
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Las dos primeras leyes de Newton se ocupan de cómo la fuerza impacta el movimiento de un solo objeto. Su primera ley de movimiento establece que si tienes un solo objeto que está en reposo, siempre permanecerá en reposo a menos que una fuerza externa actúe sobre él y haga que se mueva. Tomemos, por ejemplo, una pelota de fútbol en un campo. Ese balón de fútbol permanecerá inmóvil hasta que el viento comience a soplar o un niño se acerque a patearlo. La pelota no se moverá a menos que otra fuerza lo obligue a hacerlo.
Lo mismo es cierto para un objeto en movimiento. Si arrojaras un objeto al vacío, donde no hay fuerzas externas que actúen sobre él, ese objeto permanecerá en movimiento para siempre. Afortunadamente, la gravedad es una fuerza siempre presente en nuestro mundo, por lo que siempre podemos contar con ella para asegurarnos de que las cosas no salgan volando al espacio.
La segunda ley dice que la tasa de aceleración de un objeto siempre dependerá de la masa del objeto, así como de la fuerza neta que actúa sobre él. Básicamente, cuando pateas una pelota, qué tan rápido y lejos puedes hacer que vaya depende de qué tan liviana o pesada sea la pelota y qué tan fuerte la pateas. Esto se debe a que la masa interactúa con la gravedad (u otras fuerzas que actúan sobre la pelota, como el viento) para determinar qué tan lento o rápido se desacelera la pelota).
Podría ser útil imaginar esta segunda ley con una bola más pequeña. Imagina que un jugador de béisbol profesional lanza dos pelotas con la misma cantidad de fuerza. Una pelota es una pelota de béisbol normal y la otra está hecha de plomo. La pelota hecha de plomo caerá al suelo mucho más rápido que la pelota de béisbol normal. Aunque ambas pelotas fueron lanzadas con la misma cantidad de fuerza, la pelota con más masa se ve afectada de manera diferente por la gravedad.
¿Qué es la tercera ley de movimiento de Newton?
Ahora para la tercera ley de Netwons. A diferencia de las dos primeras leyes, que se ocupan de un solo objeto, la ley del movimiento considera lo que sucede cuando dos objetos interactúan entre sí.
Establece que para cada acción, hay una reacción igual y opuesta. En términos simples, esto significa que cada vez que dos objetos interactúan, ambos ejercen la misma cantidad de fuerza opuesta entre sí.
En otras palabras, si el objeto A ejerce una fuerza sobre el objeto B al empujarlo, entonces el objeto B siempre empujará al objeto A con la misma fuerza. Este juego constante de fuerzas opuestas crea una especie de equilibrio universal que hace que las fuerzas se presenten siempre en pares. Esta es la razón por la cual la tercera ley del movimiento de Newton a veces se denomina ley de interacción o ley de acción y reacción.
Ejemplos de la vida real de la ley de interacción
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A veces, la forma más fácil de entender los conceptos científicos es mirar ejemplos de la vida real. Comencemos con uno simple. Si está sentado en una silla en este momento, entonces su cuerpo está ejerciendo una fuerza hacia abajo sobre la silla. Entonces, ¿por qué no se derrumba la silla? Porque está ejerciendo una fuerza opuesta hacia arriba en tu cuerpo.
Las mismas leyes se aplican al movimiento. Cada vez que camina por un piso, sus pies empujan ligeramente hacia atrás en el piso. Luego, el piso responde ejerciendo una fuerza opuesta hacia adelante, que es lo que le permite avanzar. Cuando decides que quieres acelerar y correr, aumentas la fuerza que tus pies ejercen sobre el suelo y el suelo, a su vez, ejerce más fuerza hacia atrás. Esta no es solo la razón por la que puede avanzar más rápido, sino también por la que a veces le pueden doler los pies si ha estado corriendo durante un tiempo.
Hay muchos otros ejemplos de la tercera ley del movimiento de Newton en los deportes. Por ejemplo, es posible que haya notado que cuanto más fuerte patea una pelota, es más probable que le pique un poco el pie. Eso es porque cada vez que tu pie ejerce una fuerza sobre la pelota, ejercerá la misma fuerza hacia atrás.
¿Cómo funciona la Ley de Interacción?
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Al revisar los ejemplos anteriores, es posible que se le ocurra una pregunta clave. Si pateas una pelota lo suficientemente fuerte como para enviarla volando por el aire, ¿por qué no te envía volando en la dirección opuesta? ¿En particular si produce la misma cantidad de fuerza opuesta cuando hace contacto con tu pierna? Aquí es donde entra en juego la importancia de comprender las leyes del movimiento de Newton.
Todo se remonta al hecho de que tienes una masa mucho mayor que la pelota de fútbol promedio. Si bien técnicamente se ejerce la misma cantidad de fuerza tanto en la pierna como en la pelota, el efecto es mucho más notable en la pelota porque pesa mucho menos. En otras palabras, debido a que la pelota es más liviana que tú, la misma cantidad de fuerza puede acelerarla mucho más que tú.
Pero di que la pelota estaba hecha de piedra y pesaba tanto como tú. Para moverlo, tendrías que patearlo con mucha más fuerza que un balón de fútbol normal. Probablemente también dude mucho más en hacerlo, sabiendo que su pierna también recibirá exactamente la misma cantidad de fuerza opuesta al contacto.
Cuando te sientas en tu silla, tu cuerpo ejerce una fuerza hacia abajo sobre la silla y la silla ejerce una fuerza hacia arriba sobre tu cuerpo. Hay dos fuerzas resultantes de esta interacción: una fuerza sobre la silla y una fuerza sobre tu cuerpo.
¿Qué es la tercera ley de interacción de Newton?
Tercera ley de Newton: si un objeto A ejerce una fuerza sobre el objeto B, entonces el objeto B debe ejercer una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta sobre el objeto A. Esta ley representa una cierta simetría en la naturaleza: las fuerzas siempre ocurren en pares, y un cuerpo no puede ejercer una fuerza sobre otro sin experimentar una fuerza en sí mismo.
¿Qué es la ley de acción e interacción?
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 la ley de acción y reacción.
¿Cuál es la primera ley de la interacción?
Primera ley de Newton: Un objeto en reposo permanece en reposo, o si está en movimiento, permanece en movimiento a una velocidad constante a menos que una fuerza externa neta actúe sobre él.