Las tres leyes

Primera Ley de Newton o Ley de la inercia

Si la fuerza externa resultante que actüa en un objeto es cero, entonces la velocidad del objeto no cambiará. O sea que un objeto en reposo permanecerá en reposo y un objeto en movimiento continuará moviéndose con velocidad constante. Un cuerpo se acelera solamente si una fuerza no balanceada se aplica sobre él. Esta primera ley lo que hace es distinguir es definirnos en primer lugar, la fuerza como aquella magnitud capaz de variar la velocidad de un cuerpo. Por otro lado introduce la nomenclatura sistemas inerciales para aquellos en que se cumple que un cuerpo libre de fuerzas o cuya resultante sea nula, permanece en reposo o con velocidad constante. Los sistemas no inerciales son aquellos en que no se cumple esta ley. Por ejemplo si miramos desde un sistema acelerado como una noria, a un objeto "fijo" desde la tierra veremos que este describe un movimiento oscilatorio armónico, es decir su velocidad no nos parecerá constante; sin embargo las fuerzas sobre el objeto se encuentran balanceadas y su resultante es nula. Diremos por tanto que este sistema de referencia (la noria) es no inercial, pues no se cumple la ley de inercia de Newton en él.

Segunda Ley de Newton

Si la fuerza resultante F que actüa sobre un objeto de masa m no es cero, el objeto se acelerará en la dirección de la fuerza. La aceleración a es proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa del objeto.

 F = m a

En términos más generales Newton enunció que la variación de inercia o momentum por unidad de tiempo sobre un objeto, es igual a la resultante de las fuerzas exteriores aplicadas sobre el mismo. Newton definió el momentum o inercia como \vec{p}=m\vec{v}; de forma que su segunda ley es:

F=\frac{d \vec{p} }{d t}

Tercera Ley de Newton o Ley de la acción y reacción

Por cada fuerza que actüa sobre un cuerpo, existe otra igual, pero en sentido opuesto, actuando sobre aquel cuerpo que la produjo. Esto en realidad se trata de "la ley de acción-reacción fuerte". En realidad esta ley no se cumple siempre sin embargo lo que si se cumple es la ley debil, en la que no exigimos que las fuerzas de acción y reacción sean colineales, es decir cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro aparece una en aquel que lo produjo de la misma magnitud, no teniendo por que ser en sentido opuesto. (Ciertos sistemas magnéticos no cumplen el enunciado fuerte de esta ley y por eso se introduce el débil)

Ley de acción y reacción débil

Como se explicó en la sección anterior ciertos sistemas magnéticos no cumplen el enunciado fuerte de esta ley (tampoco lo hacen las fuerzas eléctricas ejercidas entre una carga puntual y un dipolo). Sin embargo si se relajan algo las condiciones los anteriores sistemas sí cumplirían con otra formulación más débil o relajada de la ley de acción y reacción. En concreto los sistemas descritos que no cumplen la ley en su forma fuerte, si cumplen la ley de acción y reacción en su forma débil:

La acción y la reacción deben ser de la misma magnitud y sentido opuesto (aunque no necesariamente deben encontrarse sobre la misma línea)

Todas las fuerzas de la mecánica clásica y el electromagnetismo no relativista cumplen con la formulación débil, si además las fuerzas están sobre la misma línea entonces también cumplen con la formulación fuerte de la tercera ley de Newton.