Cultura y Sociedad 


La segunda ley de Newton y sus aplicaciones

 

Cualquier fenómeno físico puede ser explicado y cuantificado partiendo de tres leyes fundamentales: la ley de conservación de la masa, la ley de conservación de la energía y la segunda ley de Newton. En futuros artículos nos centraremos en las dos primeras, ahora vamos a tratar de acercarnos un poco más a la segunda ley de Newton.

La segunda ley de NewtonHasta el siglo XVII se creía que el efecto de una fuerza  aplicada sobre un objeto era proporcional a la velocidad que adquiría dicho objeto. Sin embargo, Newton logró demostrar que el efecto de la fuerza no era proporcional a la velocidad del objeto, sino a su aceleración. 

¿Por qué es tan importante la segunda ley de Newton? Fundamentalmente, porque establece una relación causa-efecto para cualquier movimiento. Así, si conocemos el valor de la fuerza que se ha ejercido sobre un cuerpo, entonces la segunda ley de Newton nos dará la aceleración que éste adquiere y podremos de esta manera predecir su movimiento. Si, por el contrario, conocemos el valor de la aceleración de un cuerpo, entonces podremos averiguar, a través de la segunda ley de Newton, la fuerza que se ha tenido que ejercer sobre dicho cuerpo para que se mueva con la aceleración conocida.

Las aplicaciones de la segunda ley de Newton son innumerables y se pueden encontrar en multitud de campos de estudio, tales como la medicina, la zoología, la geología, la física, la química o la ingeniería.

En el ámbito de la medicina y especialmente en traumatología,  la segunda ley de Newton puede llegar a ser muy útil para conocer las fuerzas a las que sometemos a nuestros huesos. Por ejemplo, cuando recibimos un golpe en un hueso, éste es sometido a una aceleración, que es consecuencia directa de la fuerza del golpe. Si dicha fuerza supera un determinado valor, el hueso podría fracturarse. En este caso, medimos la aceleración del hueso durante el golpe y luego calculamos la fuerza que la provoca mediante la segunda ley de Newton para ver lo cerca que hemos estado de la fractura.

En zoología, la fuerza del mordisco de un animal se determina a partir de la medición de la aceleración que sufre un objeto que se pone en la boca del animal para que lo muerda. Y de esta forma, la segunda ley de Newton nos ayuda después a calcular la fuerza que ha ejercido el mordisco sobre el objeto.

Otro ejemplo muy ilustrativo es el del movimiento de un coche. Conociendo la fuerza que el motor ejerce sobre el coche para que avance podemos averiguar el valor de la aceleración del propio coche a través de la segunda ley de Newton.

Podríamos seguir enumerando múltiples aplicaciones de esta ley, como el movimiento de los planetas en órbitas, el consumo de gasolina de un coche debido a su resistencia al paso del aire y otras. Pero lo que sí queda demostrado es que su campo de aplicabilidad es extensísimo y su utilidad es incalculable.

Imagen| fma

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