Las Leyes de Newton, también conocidas como Leyes del movimiento de Newton, son tres principios
a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la
dinámica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos.
Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo, en tanto que constituyen
los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la física clásica en general.
Newton
afirmó que estaban basadas en observaciones y experimentos cuantitativos; ciertamente no
pueden derivarse a partir de otras relaciones más básicas. La demostración de su validez radica
en sus predicciones... La validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada uno de los
casos durante más de dos siglos.
En concreto, la relevancia de estas leyes radica en dos aspectos:
- Por un lado, constituyen, junto con la transformación de Galileo, la base de la mecánica
clásica;
- Por otro, al combinar estas leyes con la Ley de la gravitación universal, se pueden deducir y
explicar las Leyes de Kepler sobre el movimiento planetario.
Así, las Leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento de los astros, como los
movimientos de los proyectiles artificiales creados por el ser humano, así como toda la mecánica
de funcionamiento de las máquinas.
Su formulación matemática fue publicada por Isaac Newton en 1687 en su obra Philosophiae
Naturalis Principia Mathematica
Primera ley de Newton o Ley de la inercia
La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse
en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que:
Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo
a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.
Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea
en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza neta sobre él.
Newton toma en cuenta, así, el que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a
fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de concepciones
anteriores que entendían que el movimiento o la detención de un cuerpo se debía exclusivamente
a si se ejercía sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como esta a la fricción.
En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo uniforme implica que no existe ninguna
fuerza externa neta o, dicho de otra forma, un objeto en movimiento no se detiene de forma natural
si no se aplica una fuerza sobre él. En el caso de los cuerpos en reposo, se entiende que su
velocidad es cero, por lo que si esta cambia es porque sobre ese cuerpo se ha ejercido una fuerza
neta
Segunda ley de Newton o Ley de fuerza
La segunda ley del movimiento de Newton dice que el cambio de momento lineal es proporcional
a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza
se imprime.
Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser
constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la
velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en la cantidad de
movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección
de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos.
