Tercera ley de Newton
La tercera ley de Newton establece que cuando un cuerpo A aplica una fuerza sobre un cuerpo B, recibe otra de la misma magnitud y dirección contraria. Fue formulada por Isaac Newton en 1687, y se conoce también como la ley de acción y reacción.
Esta ley siempre se aplica a sistemas de dos cuerpos. La interacción entre los cuerpos resulta en un par de fuerzas de igual intensidad, pero que actúan en cuerpos distintos. A raíz de esto, el efecto de la fuerza variará según la masa de los cuerpos, las condiciones del sistema y otras fuerzas externas.
Imaginemos que el cuerpo A es una persona, y el cuerpo B, el carro de la compra. Cuando la persona empuja el carro, ejerce una fuerza sobre él con la intención de moverlo hacia delante. En respuesta, el carro de la compra ejerce la misma fuerza que la persona, pero en dirección contraria.
En otras palabras, la tercera ley de Newton se puede representar con la siguiente fórmula:
En el que:
- FAB: es la fuerza que el cuerpo A ejerce sobre el cuerpo B dentro de un sistema.
- FBA: es la fuerza que el cuerpo B ejerce sobre el cuerpo A como respuesta. Al ser una fuerza en dirección opuesta, posee un signo contrario a la fuerza FAB.
Ahora, ¿por qué la persona y el carro de la compra se mueven en la misma dirección? Si las fuerzas son de igual magnitud, ¿por qué no se anulan?
La clave es que la fuerza de acción y la de reacción afectan a cuerpos diferentes. La fuerza que ejerce la persona está actuando sobre el carro de la compra, moviéndolo con facilidad al tener ruedas. Ahora, la fuerza que aplica el carro de la compra sobre la persona como respuesta no es suficiente para moverla. Esto es porque los pies de la persona hacen mayor fricción con el suelo.
Otros ejemplos de la tercera ley de Newton
1. Saltar desde el suelo
Para saltar, solemos doblar las piernas, acercándonos al suelo. Luego, nos impulsamos hacia arriba rápidamente, lo que nos permite realizar un salto. Pero, ¿qué es lo que sucede?
Cuando nos impulsamos desde el suelo, estamos ejerciendo una fuerza en dirección hacia el suelo. Este no se moverá, pero sí aplicará una fuerza de reacción sobre nosotros. Es esta segunda fuerza la que nos impulsa hacia arriba, permitiéndonos saltar.
Por lo tanto, si ejercemos una fuerza de 2000 Newton:
- Primero se aplicaría la fuerza FABsobre el suelo, hacia abajo y con un valor de 2000 Newton. Como el suelo es bastante firme y forma parte de una superficie con una masa muy grande, no se deforma ni se mueve.
- El suelo devuelve una fuerza FBA sobre nosotros, pero hacia arriba y también con un valor de 2000 Newton.
- Como consecuencia, nosotros saltamos, ya que tenemos menos masa, no hay nada que nos sujete y la fuerza es suficiente para vencer la gravedad.
Si realizamos la misma acción sobre un trampolín, el efecto varía parcialmente. Seguimos ejerciendo la misma fuerza e impulsándonos hacia arriba, pero ahora la superficie, el trampolín en este caso, también se mueve por su elasticidad.
2. Tirar de la cuerda
Cuando tiras de una cuerda, estás ejerciendo una fuerza sobre ella hacia ti. A su vez, la cuerda aplica la misma fuerza sobre tus manos, solo que en dirección contraria. Ahora, dependiendo del cuerpo a la que esté atada la cuerda, veremos un efecto u otro.
Por ejemplo, si la cuerda está atada a un objeto pequeño con poca masa, atraerás el objeto hacia ti sin problemas. Ahora, si la cuerda está atada a un avión que pesa varias toneladas, ¡es muy posible que no se mueva!
3. La Tierra y la Luna
La Luna orbita alrededor de la Tierra, describiendo una trayectoria similar a lo largo de los años. Aunque hay otras fuerzas y leyes en juego, una de las más importantes es la fuerza de atracción gravitatoria.
Si tomamos la imagen como referencia:
- FAB: es la fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre la Luna.
- FBA: la fuerza que ejerce la Luna sobre la Tierra.
En este caso, la fuerza que atrae la Luna hacia la Tierra es la misma que aquella que atrae la Tierra hacia la Luna. Ahora, como la Tierra tiene aproximadamente 81 veces más masa que la Luna, es por ello que es la Luna la que orbita.
4. Golpear metal con un martillo
Cuando un herrero golpea con un martillo un metal calentado, el martillo ejerce una fuerza concreta sobre dicho material. En el momento de contacto, el metal aplica una fuerza de la misma magnitud y dirección contraria sobre el martillo, como establece la tercera ley de Newton.
La diferencia entre ambos cuerpos del sistema es que el metal, al estar calentado, es más susceptible a deformaciones. Por ello, cambia de forma al ser golpeado varias veces por el martillo. En su lugar, el martillo sigue en frío y, por ello, es más resistente a deformaciones provocadas por golpes.
5. Batear una pelota de béisbol
Cada vez que bateamos una pelota de béisbol, la tercera ley de Newton toma lugar. En este caso, el sistema de dos cuerpos está compuesto por el bate y la pelota de béisbol. Es cierto que somos nosotros los que realizamos el movimiento al batear, pero es el bate el que ejerce la fuerza sobre la pelota.
En el instante en que el bate entra en contacto con la pelota, aplica una fuerza determinada sobre ella. Como respuesta, la pelota aplica una fuerza contraria pero con la misma intensidad. El resultado de esta interacción es que la pelota sale disparada, ya que tiene poca masa y no hay nada que la sostenga, a diferencia del bate.
Ahora, si lanzáramos la pelota hacia un bate de béisbol tirado en el suelo, también se movería como consecuencia del contacto.
Vea también:
- Cuáles son las Leyes de Newton
- Cuál es la primera Ley de Newton: Fórmula y Ejemplos
- Segunda ley de Newton: Fórmula y Ejemplos ilustrativos.
Cómo citar: Rhoton, Stephen (20/12/2023). "Tercera ley de Newton". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/tercera-ley-de-newton/ Consultado:
