1r ciclo Tercera Ley de Newton

[Dami]

Hola Foro, como están? Soy nuevo en la página.

Hace rato que vengo pensando en la 3era Ley de este genio, hay cosas que no me terminan de cerrar. Paso a contar lo que veo yo de esta ley.

La ley dice que "Todo cuerpo que aplique una fuerza a un segundo cuerpo será afectado por una fuerza igual y de sentido opuesto del segundo cuerpo"

O sea, que esto supone que las fuerzas no actúan sobre el mismo cuerpo (si no fuese así, no podría existir ningún movimiento acelerado en el universo).

Sin embargo, a pesar de que entienda esto, no entiendo algo y es esto:

Si yo aplico una fuerza a un cubo, por ejemplo, este va a ejercer una fuerza exactamente igual y contraria sobre mi mano. He aquí el problema. El cubo, al ejercer una fuerza sobre mi,¿no tendría que alejar mi mano de el? Si hacemos un diagrama de cuerpo aislado sobre mi mano, la única fuerza actuante es la del cubo sobre mi mano. Es como que "tendrían que repelerse" los cuerpos. Así lo veo, es extraño.

Saludos, gracias foro.

[pod]

Re: Tercera Ley de Newton

Si yo aplico una fuerza a un cubo, por ejemplo, este va a ejercer una fuerza exactamente igual y contraria sobre mi mano. He aquí el problema. El cubo, al ejercer una fuerza sobre mi,¿no tendría que alejar mi mano de el? Si hacemos un diagrama de cuerpo aislado sobre mi mano, la única fuerza actuante es la del cubo sobre mi mano. Es como que "tendrían que repelerse" los cuerpos. Así lo veo, es extraño.

No sé muy bien si la imagen mental que tienes de esta situación se corresponde a empujar un cuerpo con tanta masa que resulta esencialmente inamovible (por ejemplo, poner una mano sobre la pared e intentar empujarla). O bien, si lo que te estás imaginando es darle un manotazo a un objeto más o menos liviano y que salga disparado.

En el primer caso, la fuerza de reacción del cubo no será la única que actúa sobre tu mano. También habrá fuerzas internas de tu cuerpo (los músculos que transmiten la fuerza al esqueleto, y tal). De lo contrario, no podrías ejercer ninguna fuerza con la mano. En última instancia, tus pies estarán sobre el suelo, con una determinada fuerza de fricción. Esa es la fuerza que, al final, impide que tu te vayas hacia atrás al empujar una pared. Si lo haces sobre patines, al empujar una pared te vas hacia atrás. Así es como se impulsan los astronautas en órbita, por ejemplo.

En el segundo caso, tu mano se ralentiza al golpear el objeto. Ten en cuenta la 2a ley de Newton. Dice que la fuerza de reacción tiene que provocar una aceleración en tu mano. En este caso, como la aceleración tiene un sentido diferente a la velocidad de la mano, y por lo tanto el efecto es de desaceleración.

En general, recuerda que las fuerzas tienen uno (o varios) de los siguientes efectos:

- Cambiar el módulo de la velocidad.
- Cambiar la dirección de la velocidad.
- Compensar otras fuerzas.
- Deformar un cuerpo.

En este caso, quizá lo que te choca es que al empujar una pared tu mano no se va atrás. Esto es porque la fuerza de reacción está provocando sobretodo el tercer efecto (compensar la fuerza de empuje que hace tu poderoso bíceps).

[Dami]

Re: Tercera Ley de Newton

Hola, muchas gracias por tu respuesta. Sinceramente, todavía no me ha quedado claro, porque además no creo que haya podido dejar en claro 100 % mi duda en el primer post. Ahora voy a poner un dibujo:





La fuerza roja es la que le aplico yo a un cubo. La fuerza verde es la fuerza reacción que el cuerpo ejerce sobre mi debido a que le apliqué la fuerza roja. Mi pregunta es, ¿Cómo es posible que exista una aceleración? O sea, no es que pienso que la fuerza roja y verde tienen que anularse en la 2da ley de Newton (error que significaría que no tendría en cuenta que las fuerzas se aplican sobre cuerpos diferentes), sino que, cuando mi dedo ejerce la fuerza roja sobre el cubo, una fuerza verde es ejercida sobre mi dedo por el cubo. Entonces mi dedo ya no podría avanzar hacia la izquierda (y por ende en los instantes siguientes no podría seguir acelerando el cubo), porque una fuerza (la verde) está haciendo que el dedo deje de moverse hacia la izquierda! ¿Se entiende un poco más ahora? No se por qué me complico mucho, esta ley me tiene loco! jeje.


Muchas gracias

[abuelillo]

Re: Tercera Ley de Newton

Si yo aplico una fuerza a un cubo, por ejemplo, este va a ejercer una fuerza exactamente igual y contraria sobre mi mano. He aquí el problema. El cubo, al ejercer una fuerza sobre mi,¿no tendría que alejar mi mano de el? Si hacemos un diagrama de cuerpo aislado sobre mi mano, la única fuerza actuante es la del cubo sobre mi mano. Es como que "tendrían que repelerse" los cuerpos. Así lo veo, es extraño.

Entiendo que tienes razon, porque eso es lo que pasa. Por ejemplo cuando se dispara un arma la bala "repele" al arma hacia atras, de ahi el retroceso del arma.
Luego por que cuando empujas otros objetos no sales disparado hacia atras ?
Si estuvieses en orbita flotando en la estacion espacial eso es lo que pasaria.
Incluso si te cuelgas de una cuerda en la tierra y empujas una pared lo suficientemente fuerte veras que te separas de la pared.
O si estas sobre una superficie muy lisa como una pista de hielo tambien te separarias de la pared.
Pero normalmente tienes los pies en un suelo con un coeficiente de rozamiento alto, y la fuerza de rozamiento de tus pies con el suelo impiden que te muevas hacia atras, estas "anclado" al suelo, tendrias que hacer una fuerza enorme para sobrepasar la fuerza de rozamiento.

[carroza]

Re: Tercera Ley de Newton

Completando lo que se ha dicho, imagínate la experiencia siguiente:

Empuja con tu dedo la punta de un alfiler. Antes de que te duela demasiado, piensa: "¿quién me está pinchando?".

En otro orden de cosas, imagínate un mundo en el que no existiera la tercera ley de Newton. Considera un objeto aislado, por ejemplo un asteroide. Por la primera ley de Newton, tendría que conservar su movimiento rectilíneo y uniforme, sin aceleración. Ahora, divide (mentalmente) el asteroide en dos trozos A y B. En general, A ejerce una fuerza sobre B, y B una fuerza sobre A.
La fuerza total ejercida sobre el asteroide sería la suma de estas dos fuerzas. Si no se cumple la tercera ley de Newton, esta fuerza total no sería cero, con lo cual, por la segunda ley de Newton, el asteroide se movería aceleradamente, con lo cual se violaría la primera ley de Newton.

Así, la tercera ley de Newton puede deducirse sin más que asumir que la primera y la segunda ley valen para sistemas compuestos.

Saludos

[pod]

Re: Tercera Ley de Newton

No parece que el dibujo se haya adjuntado bien.

La fuerza roja es la que le aplico yo a un cubo. La fuerza verde es la fuerza reacción que el cuerpo ejerce sobre mi debido a que le apliqué la fuerza roja. Mi pregunta es, ¿Cómo es posible que exista una aceleración? (...) Entonces mi dedo ya no podría avanzar hacia la izquierda (y por ende en los instantes siguientes no podría seguir acelerando el cubo), porque una fuerza (la verde) está haciendo que el dedo deje de moverse hacia la izquierda! ¿Se entiende un poco más ahora?

Que haya una fuerza no significa que el dedo inmediatamente cambie el signo de su velocidad y por lo tanto deje de "empujar". Como dice la segunda ley de Newton, el dedo tendrá una aceleración así que ese cambio de velocidad será gradual; que dependerá no sólo de la fuerza de reacción, sino de la fuerza total. Es decir, de la fuerza que transmite el cuerpo, y en última instancia el suelo. Si el suelo no ejerce la fuerza, entonces sí habrá un retroceso paulatino, como ha comentado Abuelillo, es algo que se puede experimentar en algunas condiciones. No tienes más que ponerte patines, o subirte a un monopatín, y empujar vigorosamente la pared.

[Dami]

Re: Tercera Ley de Newton

Ahh, creo que ahora me quedó más claro. Otro ejemplo que muestra la claridad de ésta ley, es, por ejemplo, ¿dos patinadores que se empujan mutuamente? El otro día experimenté, agarré dos lapiceras y las tiré al aire para que se choquen entre si. Es obvio que cambiaron sus vectores velocidad (por así decirlo) y para que eso ocurra tiene que haber una fuerza.


¿Esas dos maneras son ejemplos claros y puros de la tercera ley? Experimenté con lapiceras, las cual son sólidos rígidos y no partículas (a lo que voy es que seguro ha entrado otra variable en juego), pero supongo que es correcto lo que hice.