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Tema 2. Leyes de Newton y sus aplicaciones
Cualquier sistema de referencia que se mueve con velocidad constante respecto a otro sistema
inercial es a su vez un sistema inercial. La Tierra no es un sistema inercial perfecto puesto que
tiene dos aceleraciones centrı́petas: una debida a su movimiento de rotación sobre su eje y otra
debida al movimiento de traslación alrededor del Sol. Sus valores aproximados son estos:
- alrededor del Sol −→ 4,4 × 10 −3 m/s 2
- rotación −→ 3,4 × 10 −2 m/s 2
Sin embargo, estas aceleraciones son muy pequeñas y generalmente no se comete demasiado
error si se considera a la Tierra como un sistema de referencia inercial. A menos que se espe-
cifique lo contrario los sistemas que consideraremos habitualmente son inerciales. Los sistemas
de referencia más inerciales que existen son las denominadas estrellas fijas, que son estrellas
tan alejadas de la Tierra que sus movimientos resultan indetectables.
3.
Fuerza, masa y segunda Ley de Newton
La primera ley de Newton explica qué le sucede a un objeto cuando la resultante de todas
las fuerzas externas sobre él es nula. La segunda explica lo que le sucede cuando se ejerce
una fuerza neta no nula sobre él. En realidad, estas dos leyes pueden considerarse como una
definición de la fuerza. Una fuerza es la causa capaz de provocar en un cuerpo un cambio de
velocidad, es decir, una aceleración. Además, la dirección de la aceleración coincide con la de
la fuerza y el parámetro que relaciona fuerza y aceleración es precisamente la masa del objeto,
una propiedad intrı́nseca a él.
Sin embargo, la experiencia nos dice que algunas veces la fuerza se manifiesta de forma
ligeramente distinta. Cuando actúa una fuerza sobre un cuerpo extenso éste puede acelerarse
(y desplazarse) o simplemente deformarse. En realidad, lo que pasa en este último caso es
que hay un desplazamiento relativo entre las partı́culas que forman el objeto y se modifica su
geometrı́a. Es decir, tienen lugar aceleraciones, pero a nivel microscópico.
En realidad Newton no enunció su segunda ley con la ecuación:
d~v
F ~ = m ,
dt
(1)
sino que lo hizo de una forma más general:
d(m~v )
,
F ~ =
dt
(2)