Secundaria 3era Ley de Newton?

[YinYang]

En el caso de un auto chocando con un carrito, el carrito sale disparado hacia atrás de donde venía, mucho más rapido que el auto, porque aunque la Fuerza es la misma, la masa es diferente y eso hace que la aceleración sea diferente.




Pero por qué la fuerza es la misma?

Yo se que la Tercera Ley de Newton asi lo dice, pero quiero saber su por qué.


Gracias!

[visitante20160513]

Re: 3era Ley de Newton?

El CDG del sistema formado por ambos objetos no puede variar su trayectoria porque la resultante de las fuerzas exteriores al sistema es nula por lo tanto si inicialmente dicho punto estaba en reposo (aunque los objetos se muevan por separado) dicho punto deberá permanecer en reposo en todo momento o mantener su velocidad antes y después del choque. Desarrollando esta idea se concluye la conservación de la cantidad de movimiento total del sistema y de ahí se obtienen los distintos casos que se observan para el choque, elástico e inelástico. El resto está en los libros.

Salu2, Jabato.

[arivasm]

Re: 3era Ley de Newton?

Yo se que la Tercera Ley de Newton asi lo dice, pero quiero saber su por qué.

Se trata de una hipótesis. Preguntarse el porqué de una hipótesis no tiene sentido! ¿Por qué un cuerpo libre de fuerzas permanecerá en movimiento rectilíneo uniforme? o ¿por qué la fuerza resultante es proporcional a la aceleración?.

Las hipótesis pueden tener un motivo... si es que se logra una teoría que dé cuenta de las mismas! Entre tanto su validez está condicionada a que se observen las predicciones que se derivan de ellas.

Ahora bien: la tercera ley de Newton, al igual que sucede con las otras dos, es una aproximación, que de hecho no se cumple en todos los casos. Y no hace falta irse a cosas muy complicadas: la fuerza entre dos cargas en movimiento no siempre cumple la tercera ley de Newton: http://forum.lawebdefisica.com/threa...-ley-de-Newton

[YinYang]

Re: 3era Ley de Newton?

Al declarar que la Fuerza es la misma para ambos objetos en el choque, estamos forzando a que la aceleración emitida por el choque para cada objeto dependa de la masa.

Yo quiero saber por qué es la misma para ambos objetos. Y dicen que no puedo saber el por qué, porque es algo que "simplemente sucede asi" ?

[arivasm]

Re: 3era Ley de Newton?

No sé si has meditado con calma lo que he escrito: no te he puesto que "simplemente sucede así" por dos razones: es una hipótesis (¿comprendes qué significa eso?) de la Dinámica newtoniana, pero es más, ni siquiera es cierta.

Con respecto al diferente efecto que se sigue de la 3ª ley de Newton en el choque entre dos partículas de masas diferentes la causa no está sólo en la igualdad de la fuerza, sino *también* en la 2ª ley de Newton, $\vec F=m\vec a$: si la resultante de las fuerzas que actúan sobre cada uno es igual a la fuerza entre ambas partículas, la aceleración mayor corresponderá al cuerpo de masa menor: $\dst \vec a=\frac{\vec F}{m}$

[skynet]

Re: 3era Ley de Newton?

YinYang, supongo que lo que buscas es una explicación a nivel microscópico...a ver si te sirve esto:

las fuerzas entre los dos objetos son las resultantes de sumar las pequeñas fuerzas producidas por repulsiones electrostáticas entre los electrones de las capas exteriores de los atomos de las superficies de los objetos.

según la ley de coulomb las fuerzas electrostáticas producidas entre dos cargas son iguales al producto de las dos cargas partido por el cuadrado de la distancia y multiplicado por una constante, el producto de las cargas da el mismo resultado para las dos cargas y la distancia entre ellas es evidentemente la misma para ambas por lo que las fuerzas que se producen en cada una de las cargas son iguales (y opuestas)...así, puesto que para cada pequeña fuerza en uno de los objetos tenemos otra igual y opuesta en el otro objeto, la suma de todas esas pequeñas fuerzas ejercidas en cada objeto dará la misma resultante (pero en sentido opuesto para cada objeto)...

[YinYang]

Re: 3era Ley de Newton?

No estoy seguro de saber que es una hipotesis, ya que creo que es suponer algo, para luego verificarlo o demostrarlo.

Las leyes de Newton son mas que hipotesis, porque ya se demostraron. Al menos para "aqui en la vuelta".

Yo lo que quiero saber es el por qué a eso, el por qué a que toda acción tenga una acción opuesta del mismo modulo.


O es filosofica mi pregunta? es decir, que sea igual a preguntarme por qué hay cambios, o por qué hay dualidad en el universo.

[alexpglez]

Re: 3era Ley de Newton?

Hola, las leyes de Newton son hipótesis. Si te fijas bien, se basan en que:
1- Podemos tratar a los objetos materiales como partículas o espectros contínuos de éstos y es por eso que son deterministas, que podemos hablar de conceptos como velocidad, aceleración, posición, fuerza, etc. determinadas y bien definidas. Esta hipótesis resultó ser falsa, y se descubrió a mano de la mecánica cuántica. De hecho, es imposible describir la luz desde el punto de vista corpuscular y clásico, por experimentos como la doble rendija.
Es decir, cuando según Newton podíamos hablar de que la velocidad es la derivada de la posición $\frac{dx}{dt}=v$, ahora sin embargo sólo podemos afirmar que esto es verdad de media: $\frac{d<x>}{dt}=<v>$.

2- Las leyes de Newton no dicen cómo ven diferentes el espacio y el tiempo yo y otros observadores. Se creía que lógicamente se transformaban conforme a las transformaciones de Galileo, las cuáles toman lo indicado por el sentido común de que 1 metro o un segundo para mí es un metro o un segundo para cualquier otro observador. Ésto es falso pero bastante aproximado para nuestra realidad.

3- Tomando por verdaderas 1 y 2, podemos hablar de aceleración y observar mediante experimentos que ésta es proporcional a la fuerza ($F=ma$), pero ya digo, si tomas 1 y 2 por falsas es más complicado definir aceleración o fuerza.

4- La ley de acción y reacción, parte de observar que en la mayoría de fuerzas esta ley se cumple. Además, es lo más lógico desde un punto de vista clásico puesto que sólo de esta manera se conserva el momento total de las partículas. Pero este último razonamiento es falso, ya que en realidad lo que se conserva es el momento total, incluyendo el de las partículas y el campo que actúe, por ejemplo electrones moviéndose por un cable que radían ondas electromagnéticas o disipan calor por efecto Joule.

Saludos.

PD: Creo que ni aceptando 1, podemos hablar de que se conserve el momento total de las partículas + el campo, esto daría quizá para otro hilo en el que no soy nada experto. Sólo quiero puntualizar que creo que aceptando que 1 es falso, lo que he expuesto en 4 se tiene que reformular de otra manera.

[arivasm]

Re: 3era Ley de Newton?

No estoy seguro de saber que es una hipotesis, ya que creo que es suponer algo, para luego verificarlo o demostrarlo.

Toda teoría está constituida por una o más hipótesis, que son afirmaciones a las que *se les otorga veracidad*. Por supuesto, eso no significa que podamos construir una teoría con cualquier tontería que se nos venga a la cabeza: sólo aceptaremos como válidas aquellas teorías (y entonces sus hipótesis) cuyas predicciones se correspondan con las observaciones experimentales.

Las *tres* leyes de Newton son hipótesis, no consecuencias de nada. ¿Son "verdaderas"? Pues en sentido absoluto la respuesta es NO. Sabemos que las leyes (experimentales) del electromagnetismo no son consistentes con la dinámica de Newton. Consecuencia: la dinámica de Newton no es una teoría que explique TODA la realidad (lo que no quita que sea un modelo ÚTIL, por lo sencillo que es, para explicar los fenómenos en los que funciona bien). Precisamente la Teoría de la Relatividad nace por ese motivo.

Espero que entiendas que lo anterior significa que en Relatividad NO se cumple que $\vec F=m\vec a$ o la ley de acción y reacción.

También espero que comprendas que si me dedico, por ejemplo, a fabricar ascensores o a enviar naves a Plutón, me resultará muuuucho más cómodo usar la dinámica de Newton (a pesar de saber que no es absolutamente cierta) que no la dinámica relativista. En cambio, si soy cosmólogo mejor me olvido de la dinámica newtoniana.

Las leyes de Newton son mas que hipotesis, porque ya se demostraron.

No sé si a lo que te refieres es que las leyes de Newton resultan ser casos límite de las leyes relativistas para velocidades pequeñas frente a la de la luz y siempre las acciones entre partículas puedan considerarse que se producen instantáneamente.

Lo malo es que si es ésa la explicación que buscas entonces previamente deberás manejarte con un mínimo de soltura en relatividad. O, si lo prefieres, yo no sé cómo te puedo llevar desde la dinámica relativista a la newtoniana sin que sepas una palabra de la primera.

Si no es ésa tu intención, olvídate de que exista demostración alguna de las leyes de Newton.

Yo lo que quiero saber es el por qué a eso, el por qué a que toda acción tenga una acción opuesta del mismo modulo.

Que no, leñe, que no. Que no es cierto! Por ejemplo, las fuerzas electromagnéticas entre cargas NO siempre cumplen que sean ni iguales ni de sentidos opuestos! Si te manejas con las leyes de Biot y Savart y de Lorentz piensa en una carga moviéndose hacia otra que se mueve en sentido perpendicular la dirección que ambas definen. La segunda experimenta una fuerza magnética nula debida a la primera, mientras que ésta experimenta una fuerza magnética que no es nula.

Es como si me dices "quiero saber por qué todos los elefantes mueven banderitas con la trompa". La respuesta no es un porqué, sino "no es verdad que todos los elefantes mueven banderitas con la trompa"


En resumen: la 3ª ley de Newton, de acción y reacción, es una ley APROXIMADA que se cumple en gran número de situaciones, PERO NO EN TODAS. En otras palabras: es muy cómodo DARLA POR BUENA siempre y cuando seamos conscientes de no utilizarla fuera de los ámbitos en los que funciona (en particular, todos aquellos que exijan de un tratamiento relativista). Por cierto, donde digo 3ª ley de Newton entiéndase TODA la dinámica newtoniana!

[YinYang]

Re: 3era Ley de Newton?

Bien! gracias!!