Las leyes de Newton son tres que pretenden modelar la dinámica de una partícula.

Cohete

Antes de comenzar daré algunas definiciones básicas:

fuerza: agente capaz de producir una variación en el estado de un cuerpo.

interacción: acción de unos cuerpos sobre otros –> suma vectorial de las fuerzas.

1 Newton: unidad de fuerza. Fuerza que hay que aplicar a 1kg de masa para que adquiera una aceleración de 1m/s2.

masa: es la medida de la cantidad de materia que resulta de su densidad y volumen conjuntamente: m=v·d.
peso: fuerza ejercida sobre una masa por el campo gravitatorio.

equilibrio: momento en el que la aceleración total del objeto es nula.


3º) Principio de Acción y Reacción:

Si un cuerpo actúa sobre otro con una fuerza (acción), éste reacciona contra aquél con otra fuerza de igual valor y dirección, pero de sentido contrario (reacción).

De forma sencilla se explica diciendo que las fuerzas funcionan a pares y simultáneamente. Si uno empuja una pared, la pared le empuja a él con igual fuerza. En el momento en que la atraviesa es porque ésta ha sido más débil y acabó cediendo su fuerza. ¿Por qué si uno empuja en un sentido con una fuerza F y la pared (en este ejemplo) empuja al contrario con la misma fuerza F, las fuerzas del sistema total no se anulan? Pues porque están ejercidas sobre cuerpos diferentes, sobre la persona y sobre la pared, y por eso no forman nunca un sistema de fuerzas. Si estuvieran ejercidas sobre el mismo cuerpo se anularían y podría decirse que estamos en un estado de equilibrio dinámico (del que ya hablaremos más adelante).

De esta forma definimos:
Fij=Fji.

El vuelo de los cohetes espaciales también se explica como consecuencia del principio de acción y reacción debido a la aceleración de los gases de combustión que despide de su motor y que le sirven de impulso contra la tierra para poder ser elevado.

Se trata del mismo efecto que observamos al dejar suelto un globo que acabamos de hinchar con la boquilla abierta. Se impulsa en diferentes direcciones hasta que se deshincha del todo.

Pincipio de coservación del momento lineal

Como explicamos en la segunda ley de Newton (o Principio fundamental de la dinámica de traslación), el momento lineal (o cantidad de movimiento) se expresa como: p=m·v. Si estudiamos un ejemplo, el de un proyectil que sale disparado de un arma, podemos deducir según el Principio de acción y reacción que el proyectil actúa “contra” el arma con la misma fuerza que él recibe y durante la misma cantidad de tiempo. Y ¿por qué no supone un peligro “hacia atrás”? Sencillamente porque la masa del arma no es la misma que la masa del proyectil. Si entendemos que la fuerza es la misma en ambos sentidos y dura el mismo lapso de tiempo, podemos afirmar que la cantidad de movimiento también será la misma en cada sentido ya que: F= δP/δt. Y si tenemos δP/δt en un sentido y δP/δt en el otro, la suma es nula. Si el δP/δt total es nulo implica que P es constante. Por lo tanto:

El momento lineal de un sistema aislado (sin fuerzas externas) es constante.

Como P=mv, el producto de masa y velocidad del principio, debe ser igual al producto de la masa y la velocidad del final del proceso aislado. Por lo tanto el conjunto de la masa del arma y la del proyectil multiplicado por la velocidad a su inicio (reposo=nula), debe ser igual a la suma del producto entre masas y velocidad del arma y el proyetcil por separado una vez disparado éste:

m(arma+proyectil)·velocidad incial(0) = [m(arma)·velocidad(arma)] + [masa(proyectil)·velocidad(proyectil)].

Se cumple que el momento lineal del sistema es constante (0 en este caso). Y: [m(arma)·velocidad(arma)] = [masa(proyectil)·velocidad(proyectil)], que cumple la tercera ley de Newton.