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jueves, 23 de septiembre de 2010

leyes de newton

Primera Ley de Newton o Ley de Inercia
la Primera Ley de Newton nos dice que en ausencia de fuerzas exteriores, todo cuerpo continúa en su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme a menos que actúe sobre él una fuerza.
Esta Primera Ley de Newton o Ley de Inercia introduce o establece muchos conceptos de golpe, supongo que forman parte del contexto del conjunto de las Leyes de Newton. Entre ellos podemos señalar los de espacio, tiempo, movimiento y fuerza, teniendo en cuenta la geometría espacial, es decir, la dirección y sentido de las fuerzas y del movimiento.


Newton incluye, en la fijación inicial o axiomática de conceptos en su modelo de dinámica, los conceptos de espacio euclidiano y el tiempo absoluto; y en eso coincide plenamente con la Teoría de la Equivalencia Global. No es la única coincidencia, pues la nueva teoría mantiene la línea de las Leyes de Newton en cuanto a ser una teoría totalmente mecanicista y no admitir efectos mágicos, de otras dimensiones o de otros mundos sobre la realidad física.
Sin embargo, parece que el contexto del modelo de dinámica de las Leyes de Newton se sitúa en un espacio totalmente vacío, dónde ni siquiera existen las fuerzas de gravedad, fuerzas ficticias o las fuerzas que aparecen en los sistemas no inerciales. A pesar del nivel de abstracción tan radical, en muchos aspectos la Primera Ley de Newton establece casi con exactitud la característica inercial del movimiento de los cuerpos a través de la estructura reticular de la gravedad o globina.
El principal problema de la Primera Ley de Newton o Ley de Inercia, desde el punto de vista de la Teoría de la Equivalencia Global, vendrá entonces determinado por el movimiento o variación de la posición espacial de la globina y su efecto sobre el movimiento de la energía electromagnética y de los cuerpos.
La respuesta de la Mecánica Cuántica a este mismo problema es la de asignar probabilidades a la posición espacial de las partículas, dada su incapacidad de calcular la variación espacial de la estructura reticular de la gravedad, toda vez que ésta última no existe en su modelo.
Por supuesto, tanto la Primera Ley de Newton o Ley de Inercia como el resto de las Leyes de Newton de la dinámica adolecen de aplicabilidad estricta a otros tipos de movimiento. Se puede intentar adecuar los conceptos al nuevo contexto reticular, pero considero que no siempre es lo más adecuado y que, en ocasiones, es mejor crear nuevos conceptos y vocablos para evitar que una misma palabra tenga tantos significados que siempre haya de ir acompañada de las correspondientes matizaciones.
Otro inconveniente de la Primera Ley de Newton o Ley de Inercia es el concepto o definición de fuerza, pues las fuerzas de gravedad o fuerzas ficticias no siempre se comportan como las fuerzas digamos normales, para entendernos. Este problema lo veremos a continuación al hablar de la Segunda Ley de Newton.
La Teoría de la Relatividad de Einstein intenta resolver los dos problemas anteriores haciendo la velocidad de la luz artificialmente constante. Así las variaciones debidas al movimiento de la globina y al efecto de la tensión de la curvatura longitudinal de la globina, que configura la simetría radial de la gravedad, sobre la luz y la masa se resuelven matemáticamente relativizando el tiempo y el espacio.
El hecho es que la Teoría de la Relatividad de Einstein crea más problemas de los que resuelve, pues además de las innumerables singularidades y la pérdida de conceptos básicos de la Física, niega la existencia y efectos reales de la estructura reticular de la gravedad, habiendo dificultado gravemente el avance de la ciencia durante un siglo entero.


Preguntas frecuentes sobre Fuerzas

P.-¿Cuál es el enunciado de la Primera Ley de Newton?

R.-La primera ley de Newton señala que "Todo cuerpo continua en su estado de reposo o velocidad uniforme en línea recta a menos que una fuerza neta actué sobre él y lo obligue a cambiar ese estado". Esto contrasta con lo que creyó Aristóteles, quien pensaba que se necesitaba una fuerza continua para mantener un objeto en movimiento sobre un plano horizontal.

P.-¿Qué es Inercia?¿Por qué a la primera ley de Newton también se le conoce como ley de la inercia?

R.-La inercia es la tendencia que presenta un cuerpo en reposo a permanecer inmóvil, o la de un cuerpo en movimiento a tratar de no detenerse. A la primera ley de Newton se le conoce como ley de la Inercia, ya que describe con presición el comportamiento de la inercia.

P.-¿Se aplica la ley de inercia a objetos en movimiento o en reposo?

R.-Obviamente, la ley de la inercia se aplica tanto a los cuerpos en movimiento como a los cuerpos en reposo. Por tanto, la ley de la inercia se aplica a todos los cuerpos de forma independiente a cual sea su estado de movimiento.

P.-La primera Ley de Newton establece que no se requiere fuerza alguna para mantener un cuerpo en movimiento. ¿Por qué, entonces, un ciclista tiene que pedalear permanentemente para continuar avanzando?

R.-Sucede que en que en el caso del ciclista existe una fuerza que se opone a que la bicicleta continue moviéndose, esta es la fuerza de fricción. Entonces, el ciclista debe vencer la fuerza de rozamiento que lo va frenando progresivamente, es por ello que debe pedalear continuamente.

P.-Si un astronauta lanza una roca en un sitio del cosmos donde no hay influencia de fuerza gravitatoria o de roce a) ¿Se detendrá la roca gradualmente ¿, b)¿Se seguirá moviendo con la misma velocidad y la misma dirección?

R.-
a)No, la roca debería describir una trayectoria en línea recta en la dirección en la cual fue lanzada sin detenerse jamás.
b)La roca debería seguir moviéndose sin variar la velocidad con la que fue lanzada y en la misma dirección, según se enuncia en la primra ley de newton.

P.-Cuando un automóvil es chocado por detrás, se corre el riesgo de que sus pasajeros sufran daños en el cuello. ¿de qué forma se aplica la Ley de Newton en este caso?, ¿cuál es el papel de los apoya cabeza y cómo puede evitar esos daños?.

R.-Debido a la primera ley de Newton, los cuerpos en reposo tienden a continuar en reposo. De tal manera que cuando, por la fuerza del choque, el carro sale disparado hacia adelante, sus ocupantes que estaban en reposo tienden a permanecer en reposo, por lo que sus cabezas se impulsaran hacia atrás con respecto al carro. Por eso sentimos el jalón en todo nuestro cuerpo. Debido a esta fuerza. De allí que debemos proteger la cabeza colocándole un apoyo para que la fuerza opuesta a la del choque no induzca un movimiento sobre ésta.

Segunda Ley de Newton o Ley de fuerza
La Segunda Ley de Newton, también conocida como Ley Fundamental de la Dinámica, es la que determina una relación proporcional entre fuerza y variación de la cantidad de movimiento o momento lineal de un cuerpo. Dicho de otra forma, la fuerza es directamente proporcional a la masa y a la aceleración de un cuerpo.
Cuando Newton unificó la fuerza de gravedad terrestre, incluida en su segunda ley o Ley de Fuerza, con la fuerza de gravedad de las órbitas planetarias en su Ley de Gravitación Universal tenía sentido el principio de igualdad entre masa inercial y masa gravitatoria citado, pues así lo indicaban todos los experimentos científicos y fenómenos naturales.

Fuerza / masa = aceleración
F = m a






Además, la Física Clásica de Newton asumía que una fuerza constante podría acelerar una masa hasta el infinito.
La Segunda Ley de Newton ha sido modificada por la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein al recoger el fenómeno de aumento de la masa de un cuerpo con la velocidad y, posteriormente, por la Relatividad General al introducir perturbaciones del espacio-tiempo. Una fuerza constante ya no podrá acelerar una masa hasta el infinito; no obstante la relación de proporcionalidad entre masa y fuerza que provoca la aceleración se sigue manteniendo para la masa en un instante concreto.
El primer experimento que confirmaba la masa relativista fue el descubrimiento por Bücherer en 1908 de que la relación de la carga del electrón y su masa (e / m) era menor para electrones rápidos que para los lentos. Posteriormente, incontables experimentos confirman los resultados y fórmulas físicas anteriores.
La masa y la energía se convierten así en dos manifestaciones de la misma cosa. Los principios de conservación de la masa y de la energía de la mecánica clásica pasan a configurar el principio de conservación de la energía-masa relativista más general.
Sin embargo, la Teoría de la Relatividad de Einstein sigue sin decirnos qué es esa cosa que se manifiesta como masa o como energía. Por ello, la idea de incontables experimentos que confirman dicha teoría es un poco aventurada, una cosa es que matemáticamente cuadren algunos resultados y otra que la realidad física subyacente sea la propugnada por la Mecánica Relativista.
Por el contrario, la Mecánica Global explica la fuerza de la gravedad como el efecto de la tensión de la curvatura longitudinal de la estructura reticular de la materia o globina, para no confundirla con la materia normal. También explica en qué consiste la energía electromagnética y cómo se forma la masa, es decir, ha unificado la gravedad, la energía y la masa.
Por supuesto, como se verá más adelante, a la nueva teoría alternativa también le cuadran los mismos experimentos y resultados con idéntica precisión que los de la Mecánica Relativista de Einstein. Además a la Teoría de la Equivalencia Global le encajan otros aspectos derivados de la no existencia de las típicas singularidades relativistas y de la compatibilidad entre la teoría del átomo, la dinámica de la escala humana normal y la Astrofísica correspondientes al modelo físico de la Mecánica Global.
Como se ha comentado, el principio de igualdad entre masa inercial y masa gravitatoria permite encuadrar en la Ley Fundamental de la Dinámica a la fuerza de gravedad de los planetas. La Física Relativista de Einstein mantiene dicho principio, pero se ve obligada a alterar el espacio y el tiempo para cuadrar pequeñas diferencias observadas en la órbita de Mercurio y de los planetas en general.
En la nueva perspectiva de la Teoría de la Equivalencia Global dicho principio deja de ser necesario; pues con la definición y caracterización de la masa física, el movimiento de la masa sigue las mismas reglas en la estructura reticular de la materia o globina, con independencia del origen de las fuerzas. Además de la variación de la masa física con la velocidad, la Ley de la Gravedad Global introduce la variación de la fuerza gravitacional con la velocidad para un mismo punto de la globina.  
En el nuevo modelo de la Dinámica Global, la Segunda Ley de Newton, Ley de Fuerza o Ley Fundamental de la Dinámica se sigue cumpliendo en cuanto a la proporcionalidad entre fuerza, masa y aceleración.
Cuando la velocidad empieza a ser relevante respecto a la velocidad de la luz, el aumento de masa física se debe al propio mecanismo de conversión entre la fuerza aplicada, provenga de la energía gravitacional o no, y energía cinética. Ahora bien; el incremento de masa se verá compensado con un incremento de la atracción gravitacional, como en el caso de las órbitas de los planetas, por lo que este efecto no provocará la precesión anómala del perihelio de Mercurio.
En otras palabras, de las dos componentes de la atractis causa,  la debida a la tensión de la curvatura longitudinal de la globina y la debida a la velocidad de los cuerpos con masa respecto a la globina, sólo la segunda será la responsable de la variación adicional de la fuerza gravitacional que causa la precesión anómala de las órbitas de los planetas respecto a lo previsto por la Ley de Gravitación Universal de Isaac Newton.

Torre de Pisa
Fuerza, masa y aceleraci�n



De acuerdo con la Mecánica Global, la diferencia conceptual se debe a los mecanismos de la interacción de la globina con la energía electromagnética y con los cuerpos con masa, por ser soporte material de ambas manifestaciones de la energía en general.
La discusión del concepto de la atractis causa se efectúa en los apartados de la Ley de la Gravitación Universal de Newton y de la Ley de la Gravedad Global del libro en línea sobre esta última ley.
Resumiendo, la Dinámica Global mantiene el igual comportamiento de la masa física en movimiento con o sin fuerzas de gravedad en cuanto a la proporcional entre fuerza, masa y aceleración, siendo necesario realizar la siguientes matizaciones:
  • El principio de igualdad entre masa inercial y masa gravitatoria de Newton y Einstein deja de ser un principio para pasar a ser una realidad de las características del movimiento de la masa física.
  • Con la velocidad se produce un aumento de la masa física. Aunque con diferencias conceptuales respecto al marco de referencia del movimiento, este efecto es parecido en la Mecánica Relativista y en la Dinámica Global. Nótese que el incremento de masa relativista debido a la velocidad no afectaría a la proporcionalidad de la fuerza y la masa global o total.
  • La precesión anómala de la órbita de los planetas se explica en la Dinámica Global por una fuerza adicional de la interacción masa-globina derivada de la velocidad. En la Mecánica Relativista de Einstein y en la Mecánica Cuántica, dicha precesión se justifica con alteraciones del espacio-tiempo.
Desde otra perspectiva, la Segunda Ley de Newton acumulará problemas para su cumplimiento general por la citada característica de la globina como soporte material de la energía electromagnética y la masa.
De acuerdo con la Dinámica Global, los problemas serán derivados de:
  • La variación de la posición espacial de la globina.
  • La variación de la tensión de la curvatura longitudinal de la globina para un mismo punto espacial.
Se podría intentar resolver los problemas de la Ley Fundamental de la Dinámica o Ley de Fuerza de Newton con una definición de fuerza más general que incluyera los desplazamientos respectivos; pero habrá que tener cuidado pues, además de enmascarar conceptos distintos, podría no existir la proporcionalidad estricta con la masa. Probablemente los desplazamientos derivados de los dos puntos anteriores se pueden reconducir al tratamiento del movimiento de la masa sobre la globina, por suponer una variación de la velocidad relativa en el sentido de Galileo entre la globina y la masa.
Es importante recordar que la Teoría de la Equivalencia Global además de matizar la Segunda Ley de Newton, lo hace en un contexto en que el movimiento de los cuerpos no se produce en un vacío abstracto sino en la estructura reticular tridimensional de la materia o globina, con su característica simetría radial en un espacio euclidiano.
Finalmente, no veo que la Mecánica Cuántica diga nada en relación a esta Segunda Ley de Newton, excepto que supone una aproximación macroscópica de la realidad debido a su principio de incertidumbre. Aunque, en el ámbito subatómico, tampoco la Mecánica Cuántica sabe muy bien qué es un electrón y sigue buscando explicaciones al denominado efecto túnel o al experimento de doble rendija con fotones, incluso busca la solución en viajes en el tiempo hacia atrás.
La Mecánica Global explica, entre otras muchas cosas, el efecto túnel y el experimento de doble rendija y mantiene que el movimiento orbital de los electrones es consecuencia del movimiento de los puntos de relajación de la tensión gravito-magnética de la globina. La justificación detallada de estas afirmaciones se deduce de la nueva estructura del átomo propuesta en el libro en línea de la Mecánica Global.


Tercera Ley de Newton o Ley de Acción y Reacción
 la Tercera Ley de Newton nos dice que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo éste realiza una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el cuerpo que la produjo.
Si la Segunda Ley de Newton se considera la Ley Fundamental de la Dinámica, por establecer el concepto de fuerza como la magnitud que relaciona la masa con el movimiento, la Ley de Acción y Reacción tiene un carácter más técnico o instrumental.

La manzana de Newton

De hecho, la Tercera Ley de Newton o principio de acción y reacción me recuerda la técnica contable de partida doble de Luca Pacioli, expuesta en su libro Tractatus particularis de computis et scripturis (1494) y considerado padre de la contabilidad moderna. Tanto una técnica como otra utilizan pares de cantidades iguales que facilitan el cálculo numérico, no particularmente complejo pero sí extenso.
A mayor abundamiento, la partida doble contable y la Tercera Ley de Newton adolecen de las mismas deficiencias en cuanto supeditan la claridad conceptual a las ventajas de orden práctico.
Por citar brevemente alguna de ellas, el sistema de partida doble acaba metiendo en el activo del balance de las empresas conceptos tan dispares como edificios, programas informáticos, patentes o dinero en efectivo. Otra curiosidad técnica es que se acabe contabilizando en el concepto de inversiones tanto la construcción de una fábrica como la de un polideportivo. Un ejemplo figurado de la Tercera Ley de Newton sería el decir que si una persona le da una manzana a otra, ésta le devuelve una manzana negativa, con lo que la suma total permanece inalterable y el número de manzanas final de cada persona se corresponde ineludiblemente con la realidad observable.
En consecuencia, no se puede argumentar que no sea cierta y útil la Ley de Acción y Reacción. No obstante, yo todavía no he visto nunca ni he podido imaginar una manzana negativa. Los objetos negativos no existen en mi mundo. De igual forma, podría afirmar que las fuerzas negativas no existen, salvo que tengan carácter convencional o puramente matemático.
Esta característica instrumental de las fuerzas de acción y reacción de la Tercera Ley de Newton plantea dos problemas que pueden llegar a ser importantes:
  • Con el paso del tiempo y la fijación profunda de conceptos tan elementales, el cerebro humano puede llegar a pensar en la existencia física de los pares de fuerzas de acción y reacción a que se refiere dicha ley. Y, lo que es peor, por extensión, llegar a pensar en la existencia de energías negativas e incluso de masas negativas.
    No digamos ya, si además la doctrina ortodoxa de la física oficial define la energía potencial de forma negativa y a ciertos tipos de masa se le denomina antimateria.
  • En modelos con numerosos juegos de fuerzas se acaba por no distinguir muy bien qué fuerzas son reales o implican mecanismos físicos y cuáles son convencionales.
No hay que olvidar que magnitudes como velocidad, fuerza o energía son meras propiedades de la estructura reticular de la gravedad (globina) en sus diversas manifestaciones o estados físicos. En consecuencia, en todos los casos de fuerzas reales, lo que se está produciendo es una transferencia de energía o alteración de las propiedades elásticas de la globina.
Otro problema importante de la Tercera Ley de Newton o Ley de Acción y Reacción es la necesidad de crear fuerzas ficticias con independencia de las puramente matemáticas mencionadas anteriormente.
El propio Newton era consciente de estos problemas, pero reconocía que la ciencia no tenía el desarrollo suficiente para profundizar en los conceptos físicos que según él permanecían ocultos. En otras palabras, Newton señalaba que no le gustaban las fuerzas a distancia, típicas de su Ley de Gravitación Universal.
En todo caso, me siento obligada a hacer explícito mi agradecimiento a Newton por su Ley de Acción y Reacción y por su postura de buscar explicaciones de naturaleza física y con sentido común a las fuerzas de la gravedad, por haberme ayudado al descubrir que no estaba sola en un mundo donde casi nadie sabe ni contesta; y, el resto, el que no estira el tiempo, se inventa nuevas y vibrantes dimensiones, se alimenta de manzanas negativas o va y viene a otros mundos o universos paralelos.
Desde otra perspectiva, la Tercera Ley de Newton refleja algo parecido al Principio de Conservación Global, que nos da la idea de que la energía ni se crea ni se destruye, sólo vacila.
Con un punto de vista científico, no puede haber intercambio entre lo real o físico y lo imaginario o abstracto; por mucho que se pueda llegar a confundir un concepto con otro. Igualmente, no se acaba el mundo objetivo con la muerte de una persona. Tampoco creo que se acabe su mundo espiritual, pero eso es más filosofía del amor que ciencia física.
http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Newton

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