En “Fundamentals of Physics: Vol 1” de R. Shankar, al discutir la segunda ley del movimiento de Newton, el profesor Shankar plantea la pregunta: ¿cómo sabemos que Newton tiene razón? Cito del libro:
Regrese al siglo XVII, cuando Newton estaba inventando estas leyes. Tienes una definición intuitiva de fuerza: cuando alguien empuja o tira de un objeto, decimos que una fuerza actúa sobre él. De repente, te dicen que hay una ley. . ¿Estás mejor de alguna manera? ¿Se puede hacer algo con esta ley? ¿Qué te ayuda a predecir? ¿Puedes siquiera decir si es verdad? Aquí hay un cuerpo que se mueve. ¿Tiene razón Newton? ¿Cómo vamos a comprobar? Bueno, quieres medir el lado izquierdo y quieres medir el lado derecho. Si son iguales, dirás que la ley está funcionando. ¿Qué puedes medir en esta ecuación?
Luego procede a explicar cómo podemos medir la aceleración. Lo entendí fácilmente, pero los problemas comenzaron cuando vino a misa. Esencialmente, el Prof. Shankar define una cantidad estándar de 1 kg. Luego coloca la masa definida de 1 kg en un resorte, estira el resorte hasta cierto desplazamiento x y mide la aceleración para que sea a. Luego toma la masa desconocida m', la pone de nuevo en el resorte y lo estira hasta el mismo desplazamiento x, y mide la aceleración resultante a'.
Ahora razona: desplazamientos iguales en un resorte deberían producir fuerzas de igual magnitud. Y así iguala
Y luego le da como . Mi pregunta es, queremos medir la masa de una partícula, y su aceleración, para saber si masa x aceleración es igual a la fuerza aplicada sobre dicha partícula, es decir, queremos comprobar experimentalmente la Segunda Ley de Newton.
Pero al medir la masa, invocamos la segunda ley misma (donde el Prof. Shankar equipara a ), entonces, ¿no resulta esto en algún tipo de razonamiento circular? También estoy confundido sobre cómo se supone que esta forma de medir la masa verifica la Ley de Newton, ya que en el proceso en sí asumimos que la ley es cierta.
¿Y hay alguna manera de medir la masa, la fuerza y la aceleración sin asumir explícitamente la Ley de Newton?
Tenga en cuenta que hasta el advenimiento de la relatividad especial, la masa era una cantidad conservada. Se igualaba al peso medido en balanzas contra pesos fijos para todos los años de civilizaciones humanas, la base del dinero en oro, después de todo, y el intercambio de dinero por productos.
La única variable para ver que la ley de Newton se cumple en la prueba anterior es la aceleración.
Una vez establecida la teoría gravitatoria, fue necesario separar la variable peso de la masa del objeto.
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Marius Ladegard Meyer
qmecanico