Cuál es la tercera ley de Newton
También conocida como la ley de acción y reacción, la tercera ley de Newton establece que «para cada acción, hay una reacción igual y opuesta«. Esto significa que cuando un objeto ejerce una fuerza sobre otro objeto, el segundo objeto ejerce una fuerza igual y opuesta sobre el primero.
Por ejemplo, cuando una persona empuja una pared, la pared ejerce una fuerza igual y opuesta sobre la persona.
Esta ley se aplica a todas las fuerzas en el universo, desde las fuerzas gravitatorias hasta las fuerzas eléctricas y magnéticas. Es una ley fundamental de la física y es esencial para entender el movimiento y la interacción entre objetos en el universo.
La tercera ley de Newton es importante porque explica cómo funciona el mundo físico, desde los movimientos de los objetos cotidianos hasta los fenómenos más complejos de la física. Sus principios básicos son:
- Cada acción tiene una reacción igual y opuesta. Esta afirmación establece que cuando un objeto actúa sobre otro aplicando una fuerza, el segundo objeto responde ejerciendo una fuerza de la misma intensidad, pero en dirección opuesta al primer objeto.
- La fuerza es siempre una interacción entre dos objetos. No puede haber una fuerza sin al menos dos objetos involucrados.
- Las fuerzas siempre se presentan en pares. Si un objeto A ejerce una fuerza sobre un objeto B, entonces B ejerce una fuerza igual y opuesta sobre A.
- Los pares de fuerzas de acción y reacción siempre ocurren simultáneamente. No hay una fuerza que ocurra primero o después que la otra.
La importancia de esta ley radica en que permite entender cómo los objetos interactúan entre sí, cómo se mueven y cómo cambian su estado de movimiento. También es fundamental para entender cómo funcionan muchas tecnologías, desde los motores de combustión hasta los cohetes espaciales y los aviones.
Antecedentes de la tercera ley de Newton
Desde la antigüedad, hasta incluso la Edad Media, las teorías del movimiento que tenían mayor aceptación por parte de la comunidad científica eran las planteadas por Aristóteles, este científico consideraba que el movimiento era una variación desde el estado de reposo que requería una causa, clasificando los demás en movimientos violentos y movimientos naturales.
De acuerdo con Aristóteles el cosmos era una esfera de grandes dimensiones, pero que estaba limitado por la esfera de estrellas fijas. Por su parte la tierra se hallaba en el centro del cosmos y se encontraba rodeada por estructuras de fuego, agua y aire con forma de esfera.
Esta teoría señala que cada sustancia o cuerpo tenía un sitio natural y un movimiento natural que estaba relacionado con dicho lugar, al cual generalmente se dirigía en línea recta. Al estar en el lugar era posible que estuviera en reposo, por ese motivo era que el fuego se considera ligero, ya que su postura natural era arriba, mientras que la tierra tenía como lugar natural abajo y, por lo tanto, parece pesada.
Fórmula de la 3ra Ley de Newton
La tercera ley de Newton fija como fórmula que la fuerza que se ejerce sobre un cuerpo es igual a la fuerza de reacción que actúa sobre el segundo cuerpo. F1=F2.
Esta ley no tiene una fórmula matemática específica, sino que se expresa mediante el principio de acción y reacción. Sin embargo, la ley puede aplicarse en diversos contextos para calcular las fuerzas involucradas en una interacción entre dos objetos.
Para aplicarla, se deben identificar los dos objetos que interactúan y las fuerzas que ejercen entre sí. La ley establece que estas fuerzas son iguales en magnitud, pero opuestas en dirección, por lo que se pueden utilizar ecuaciones vectoriales para calcular su magnitud y dirección.
Un ejemplo de esta ley puede verse cuando un jugador de fútbol patea la pelota. La acción es la fuerza que el jugador ejerce sobre la pelota al patearla, y la reacción es la fuerza igual y opuesta que la pelota ejerce sobre el pie del jugador al recibir el impacto.
En este ejemplo, si la fuerza de la acción es de 10 newtons, entonces la fuerza de la reacción será también de 10 newtons, pero en dirección opuesta. Es decir: = 10 N
= 10 N
Ejemplos de la tercera ley de Newton
Para explicar mejor lo que la tercera ley de Newton postula, se plantean los siguientes ejemplos:
- Una persona que se encuentra escalando una montaña ejerce una fuerza sobre las rocas, esto hará que se produzca en el individuo una fuerza de tracción, lo que permitirá que suba a través de las rocas de la montaña.
- Otro ejemplo puede ser al subir una escalera, ya que cuando un individuo empieza a subirlas, es necesario que primero apoye un pie sobre el escalón y empuje, el escalón deberá ejercer una fuerza similar y en sentido contrario sobre el pie para evitar que se rompa, si la fuerza que el pie ejerce sobre el escalón es mayor, así mismo será la reacción en contra del pie.
- Al lanzar un cohete, el combustible es expulsado hacia atrás con una fuerza determinada. Esta fuerza de acción provoca una fuerza de reacción igual y opuesta en la dirección opuesta, lo que impulsa el cohete hacia adelante.
- Cuando un jugador de billar golpea una bola con su taco, la bola se mueve hacia adelante y el taco se mueve hacia atrás. La fuerza que el jugador aplica al golpear la bola es la acción, y la fuerza de reacción es la fuerza que la bola aplica al taco.
- Cuando una persona camina, sus pies empujan hacia atrás sobre el suelo con una fuerza determinada. La fuerza de acción de los pies sobre el suelo es igual y opuesta a la fuerza de reacción del suelo sobre los pies, lo que permite que la persona avance.
- Al saltar desde un trampolín, la persona experimenta una fuerza de reacción del trampolín hacia arriba, lo que le permite saltar hacia arriba en el aire.
- Al nadar, el nadador empuja el agua hacia atrás con las manos y los pies. La fuerza de acción es el empuje del agua hacia atrás, y la fuerza de reacción es el empuje hacia adelante que mueve al nadador a través del agua.
