La Primera LeyEl primer ejemplo de movimiento y, probablemente, el único tipo que se podía describir matemáticamente antes de Newton, es el de la caída de objetos. No obstante existen otros movimientos, de manera especial movimientos horizontales, en los que la gravedad no juega un papel principal. Newton se aplicó también a ellos.Considere un disco de hockey deslizándose sobre la superficie helada. Puede viajar grandes distancias y cuanto más liso sea el hielo, más allá irá. Newton observó que, a fin de cuentas, lo que para estos movimientos es importante es la fricción sobre la superficie. Si se pudiera producir un hielo ideal completamente liso, sin fricción, el disco continuaría indefinidamente en la misma dirección y con la misma velocidad . Este es el quid de la primera ley: "el movimiento en línea recta a velocidad constante no requiere ninguna fuerza". Sumar este movimiento a cualquier otro no trae ninguna nueva fuerza en juego, todo queda igual: en la cabina de un avión moviéndose en línea recta a la velocidad constante de 600 mph, nada cambia, el café sale de la misma forma y la cuchara continua cayendo en línea recta. La Tercera LeyLa tercera ley, la ley de reacción, afirma que las fuerzas nunca ocurren de forma individual, sino en pares iguales y opuestos. Siempre que una pistola dispara una bala, da un culatazo. Los bomberos que apuntan al fuego con la tobera de una manguera gruesa deben agarrarla firmemente, ya que cuando el chorro de agua sale de ella, la manguera retrocede fuertemente (los aspersores de jardín funcionan por el mismo principio). De forma similar, el movimiento hacia adelante de un cohete se debe a la reacción del rápido chorro a presión de gas caliente que sale de su parte posterior.
La Bicicleta
Un ejemplo más sutil lo proporciona la bicicleta.
Es bien conocido que mantener el equilibrio en la
bicicleta estando quieta es casi imposible, mientras que
en una bicicleta rodando es muy fácil. ¿Por qué?.
En cada caso operan principios diferentes. Suponga que se sienta en una bici que está quieta y descubre que se está ladeando hacia la izquierda. ¿Que hace Vd.? la tendencia natural es inclinarse hacia la derecha, para contrapesar el ladeo con su peso. Pero al moverse la parte superior de su cuerpo hacia la derecha, debido a la 3ª ley de Newton, realmente está empujando la bici para que se ladee más hacia la izquierda. ¿Quizás debería Vd. inclinarse hacia la izquierda y empujar la bici de vuelta? Quizá pueda funcionar durante una fracción de segundo, pero realmente está desequilibrado. ¡No hay manera! En una bici rodando, el equilibrio se mantiene por otro mecanismo diferente. Girando ligeramente el manillar de derecha a izquierda, da algo de la rotación a la rueda delantera ("momento angular") para girar la bici alrededor de su eje longitudinal, la dirección en la que rueda. De esta forma el ciclista puede contrarrestar cualquier tendencia de la bici a tumbarse para un lado ó para el otro, sin entrar en el círculo vicioso de la acción y reacción. Para desalentar a los ladrones, algunas bicis incluyen un cerrojo que sujeta el manillar en una posición fija. Cuando una bici está trabada en dirección recta, puede ser rodada por una persona andando, pero no puede ser montada porque no puede equilibrarse. |
Los que están familiarizados con los botes pequeños
saben que antes de saltar desde el bote a tierra, es más
acertado amarrar el bote antes al muelle. Si no, en
cuando haya saltado, el bote, "mágicamente", se mueve
fuera del muelle, haciendo que, muy probablemente,
pierda su brinco y empuje al bote fuera de su alcance.
Todo está en la 3ª ley de Newton: Cuando sus piernas
impulsan su cuerpo hacia el muelle, también se aplica al
bote una fuerza igual y de sentido contrario, que lo
empuja fuera del muelle.