Leyes de Newton

la dinámica de Newton, también llamada dinámica clásica, sólo se cumple en los sistemas de referencia inerciales; es decir, sólo es aplicable a cuerpos cuya velocidad dista considerablemente de la velocidad de la luz (que no se acerquen a los 300.000 km/s); la razón estriba en que cuanto más cerca esté un cuerpo de alcanzar esa velocidad (lo que ocurriría en los sistemas de referencia no-inerciales), más posibilidades hay de que incidan sobre el mismo una serie de fenómenos denominados efectos relativistas o fuerzas ficticias, que añaden términos suplementarios capaces de explicar el movimiento de un sistema cerrado de partículas clásicas que interactúan entre sí. El estudio de estos efectos (aumento de la masa y contracción de la longitud, fundamentalmente) corresponde a la teoría de la relatividad especial, enunciada por Albert Einstein en 1905.

Segunda ley de newton

Vale aclarar que esta ley es válida solo para aquellos cuerpos cuya masa es constante. Por ejemplo, esta ley no se cumple para un cohete que va quemando combustible y, necesariamente, disminuyendo su masa.

Límites de validez de las leyes de Newton

Las leyes que constituyen las bases de la dinámica, se conocen bajo el nombre de leyes del movimiento mecánico y fueron formuladas en 1687 por Isaac Newton, estas leyes permitieron comprender el comportamiento de los fenómenos mecánicos y dar explicación a otros como el movimiento de la Tierra alrededor del Sol, el movimiento de los péndulos, de cuerpos suspendidos por muelles como determinar con exactitud el movimiento de los vehículos espaciales e incluso predecir su comportamiento, pero estas leyes tienen límite en su validez.

La primera Ley de Newton o ley de la inercia

Esta primera ley solo se cumple para un Sistema Inercial y una partícula- punto material, para entender dicho planteamiento se debe conocer que para estudiar el movimiento de un cuerpo, se analiza primero un sistema de referencia. Un mismo movimiento parece diferente si se observa desde distintos sistemas de referencia. Un sistema se define como inercial si está en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme. Punto material, es la idealización de un cuerpo al que suponemos con masa pero sin ocupar volumen lo que supone asignarle una densidad infinita (d= m/v ).

La segunda ley de Newton o ley de fuerza

Esta ley sólo se cumple en Sistemas Inerciales. (En Sistemas no Inerciales la fórmula válida es: F +Fi = m•a), para masas no muy pequeñas (que no tengan implicaciones cuánticas) y para velocidades pequeñas v <<< c (velocidad de la luz). Según la Dinámica clásica una fuerza actuando sobre un cuerpo le comunica una aceleración a= cte, pero la velocidad crece indefinidamente v = a•t . Si esto fuera así en un tiempo infinito la velocidad sería infinita, lo cual está en desacuerdo con la experiencia y está explicado en la mecánica relativista que le pone un límite a V= 3•10 8 m/s.

La tercera ley de Newton o ley de acción y reacción

Las fuerzas proceden de una interacción y siempre aparecen de dos en dos. Se aplica cada una en uno de los cuerpos que interaccionan, (sí se aplicaran las dos en el mismo cuerpo producirían reposo). Para obtener equilibrio se requiere dos o más interacciones sobre un cuerpo para que las fuerzas originadas se anulen.

Sólo se cumple la tercera Ley si el tiempo de interacción es suficientemente largo para que se establezca la respuesta a la acción.

Al resolver los problemas de dinámica, se aplican las leyes de Newton sin pensar si ellas son válidas en todos los casos, tampoco se tiene en cuenta si el sistema de referencia en que se analiza el movimiento de los cuerpos puede influir al operar con dichas leyes, o si los valores de las velocidades a que se mueven los cuerpos, pueden limitar la aplicación de ellas, incluso se habla de cuerpos que son considerados como punto material, que como resultado de las interacciones solo experimentan variaciones en su movimiento de traslación.

Teoría de la relatividad especial

La Teoría de la relatividad especial, también llamada Teoría de la relatividad restringida, es una teoría física publicada en 1905 por Albert Einstein. Surge de la observación de que la velocidad de la luz en el vacío es igual en todos los sistemas de referencia inerciales y de obtener todas las consecuencias del principio de relatividad de Galileo, según el cual cualquier experimentación realizada en un sistema de referencia inercial se desarrollará de manera idéntica en cualquier otro sistema inercial.

La Teoría de la relatividad especial estableció nuevas ecuaciones que permitían pasar de un sistema de referencia inercial a otro. Las ecuaciones correspondientes conducen a fenómenos que chocan con el sentido común, siendo uno de los más asombrosos y más famosos la llamada paradoja de los gemelos.

La relatividad especial tuvo también un impacto en la filosofía, eliminando toda posibilidad de existencia de un tiempo y de un espacio absoluto en el conjunto del universo .