Isaac Newton

Te explicamos quién fue Isaac Newton y los principales acontecimientos de su vida. Además, sus características y leyes del movimiento.

¿Quién fue Isaac Newton?

Isaac Newton fue un científico inglés que se dedicó principalmente a la física y la matemática, pero que también incursionó en la filosofía, la alquimia (una forma previa de la química) y la teología.

Entre sus aportes al conocimiento científico se encuentran:

• El descubrimiento del espectro de color contenido en la luz.
• La primera hipótesis sobre la existencia de partículas que componen la luz.
• El estudio de la transmisión de temperatura a través de la convección.

Sin embargo, sus aportes más importantes son sus tres leyes del movimiento, que se explican a continuación. Estas leyes fueron capaces de explicar el movimiento de los astros a partir de los mismos principios físicos con que se explica el movimiento en la superficie terrestre.

Ver además: Leyes de Newton

Biografía de Isaac Newton

Isaac Newton nació el 4 de enero de 1643 en el condado de Lincolnshire, en una aldea llamada Woolsthorpe Manor, que se encuentra al norte de Londres, en Inglaterra.

Su padre, Barnabás Smith, era un campesino que había muerto a fines de 1642, por lo que Newton fue criado por su madre, Hanna Ayscough, hasta que ella contrajo matrimonio con otro hombre, momento en que fue a vivir con sus abuelos, hasta que su padrastro falleció.

Desde muy pequeño mostró talento para las invenciones, por ejemplo, copió un molino de viento de su pueblo que funcionaba incluso mejor que el original. En 1661 ingresó a la Universidad de Cambridge y profundizó sus estudios sobre óptica, geometría y matemática, y desarrolló un modelo de telescopio.

En 1693 sufrió una crisis psíquica, junto con períodos de depresión y paranoia. Se cree que estas afecciones fueron causadas por un envenenamiento de mercurio ocurrido accidentalmente durante sus experimentos. Falleció el 20 de marzo de 1727, a los 84 años.

Ley de inercia o Primera Ley de Newton

“Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.”

Lo que esta ley indica es que si un objeto está en reposo, continuará en reposo, y si está en movimiento rectilíneo uniforme mantendrá ese movimiento, a menos que se le aplique una fuerza (que busque detenerlo, acelerarlo o moverlo en otra dirección).

Esta ley contradice la ley de Aristóteles que sostenía que un cuerpo solo podía mantenerse en movimiento si se le aplicaba una fuerza constante.

Aplicación práctica de la Primera Ley de Newton

Saber que un objeto continuará en movimiento una vez que se le aplica una fuerza (y mientras ninguna otra actúe sobre él) es de vital importancia.

Por ejemplo, al considerar la seguridad de un medio de transporte. Un pasajero en un automóvil se encuentra en un movimiento rectilíneo uniforme.

Si el automóvil se detiene por una fuerza externa, el pasajero continuará en movimiento, es decir, que puede golpearse con el parabrisas o incluso atravesarlo.

Por eso, existen cinturones de seguridad que detienen el movimiento del pasajero al mismo tiempo que se detiene el movimiento del automóvil.

¿Por qué se detienen los objetos en movimiento?

Si se apaga el motor de un automóvil que se encuentra en un movimiento rectilíneo uniforme, continuará en movimiento, según la Primera Ley de Newton. Sin embargo, paulatinamente el automóvil perderá velocidad y finalmente se detendrá. Esto se debe a que sobre el automóvil están actuando fuerzas de rozamiento (por ejemplo, la resistencia que ejercen el aire y la carretera sobre el automóvil).

Conocer estas fuerzas permite diseñar objetos que, por su forma, disminuyan tanto como sea posible las diversas resistencias. Por ejemplo, los diseños aerodinámicos de automóviles o las superficies deslizantes de los esquíes que disminuyen el rozamiento.

La Primera Ley de Newton y la gravedad

En el espacio exterior no existe el rozamiento ya que no hay aire que detenga a los objetos con su resistencia. Por eso, al observar el movimiento de la Luna alrededor de la Tierra, Newton llegó a la conclusión de que si la Luna no salía disparada fuera de su órbita era porque existía una fuerza que la mantenía unida a la tierra: la gravedad.

Ley fundamental de la dinámica o Segunda ley de Newton

“El cambio de movimiento es directamente proporcional a la fuerza impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.”

Con su segunda ley, Newton plantea la fuerza como un fenómeno cuantificable, es decir, el cambio de movimiento de un objeto permite medir la fuerza aplicada sobre ese objeto y viceversa. Las fuerzas aplicadas a los objetos en movimiento generan una aceleración.

Caída libre

En la caída libre de los objetos se observa la aplicación de la Segunda Ley de Newton: el objeto es atraído por la fuerza de gravedad. Por lo tanto, el objeto sufre una aceleración.

A esto se debe que los objetos que caen desde cierta altura lleguen al suelo con menos velocidad que los que caen desde una altura mayor: cuanto mayor es la altura desde la que cae un objeto, mayor es el tiempo durante el que se acelera y, por lo tanto, llega al suelo con mayor velocidad.

Péndulo simple

En el péndulo se observa la Segunda Ley de Newton pero en la combinación de dos fuerzas. Por un lado, al soltar un péndulo, la gravedad ejerce una fuerza hacia abajo. Pero simultáneamente, el hilo del péndulo también ejerce una fuerza, denominada tensión. Tensión y gravedad no son fuerzas contrapuestas, sino que se combinan creando un movimiento continuo.

Tercera Ley de Newton: Principio de acción y reacción

“Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria”. Esto quiere decir que cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro (acción), este aplica la misma fuerza pero con sentido contrario sobre el primero (reacción).

Esta ley fue desarrollada por Newton de forma completamente original, a diferencia de las dos anteriores, que se basaron en trabajos de otros físicos. La Tercera Ley de Newton permite pensar las fuerzas como un sistema, en que los cuerpos se relacionan entre sí a través de fuerzas contrapuestas.

Aplicaciones de la Tercera Ley de Newton

Aunque la Tercera Ley de Newton se utiliza en el estudio de partículas, también podemos observarla en la cotidianidad. Por ejemplo, al utilizar un remo, aplicamos una fuerza sobre el agua y el agua aplica la misma fuerza sobre el remo, pero en sentido contrario. Por eso, cuando remamos “hacia atrás” el bote se mueve hacia delante.

El principio de acción y reacción también debe tenerse en cuenta al utilizar un arma de fuego. El arma empuja la bala, que es muy pequeña, con cierta fuerza en una dirección pero, al mismo tiempo, el arma es empujada hacia atrás con la misma fuerza.

Dado que el arma es de mucho mayor tamaño que la bala, la aceleración que sufre es menor que la de la bala, de manera que con un agarre firme, su movimiento puede contenerse.

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