¿Por qué la segunda ley de Newton es F=maF=maF=ma y cómo la "descubrió" Newton? [duplicar]

Últimamente he estado pensando, ¿por qué la segunda ley del movimiento de Newton toma la forma F = metro a ? Me parece que la idea de fuerza es un concepto algo inventado, al menos el valor que le asignamos parece inventado. ¿Es la razón por la que F = metro a en lugar de tal vez algo F = k metro a dónde k es alguna constante o F = metro a 2 o F = metro 2 a . El hecho de que relacione masa y aceleración tiene sentido para mí, pero parece que el tipo de relación es algo arbitrario.

Sin embargo, después de reflexionar, se me ocurrió una forma en la que supongo que podría establecer esta ley mediante un experimento. La idea básica de mi experimento sería obtener algún tipo de mecanismo de "empuje" que "empujaría", con fuerza constante, una variedad de objetos móviles que no están sujetos a interacción externa y luego miden la aceleración de los objetos mientras son empujados. Supongo que podría suponer que un objeto que cae está siendo "empujado" hacia la tierra de alguna manera y asumir que este empuje es constante.

¿Alguien sabe cómo el propio Newton realizó el experimento? Parece que no puedo encontrar una respuesta simplemente buscándola en Google.

Algo que ayuda a la hora de entender estos "descubrimientos": no es que escribiera una ecuación y luego diseñara experimentos para demostrar que era la correcta. Miró los resultados de un montón de experimentos y encontró relaciones que seguían apareciendo en cada experimento.
Las leyes de Newton están probadas experimentalmente, por eso se cumplen y otras leyes no. Podría haber sido de otra manera, pero no lo es. En cuanto a la "intuición", dado que un objeto en caída libre cae proporcionalmente a t 2 (en gravedad constante) y esto es posible solo si la fuerza es proporcional a la segunda derivada de la posición.

Respuestas (3)

parece que el tipo de relación es algo arbitrario

No es arbitrario.

Es emparejado por experimento.

Todas las fórmulas alternativas tampoco coinciden con el experimento. Es por eso que estas leyes tuvieron éxito. Esta es la regla utilizada en la física para elegir qué leyes son las más exitosas: deben ser precisas y consistentes con el experimento dentro del margen de error del experimento.

Así que no es arbitrario, sino más supervivencia del más apto.

"Coincide con el experimento" ignora por completo la pregunta del OP, que era "¿Qué experimento?"
@willO El OP editó la pregunta después de que respondí, agregando la parte "experimento". Siéntase libre de ser constructivo y agregar una respuesta usted mismo.
ah No pude reconocer el momento de la edición. Mis disculpas.

Es F = k metro a con k > 0 , en diferentes sistemas de unidades. Por ejemplo, si mide la masa de algo en kg, pero mide las fuerzas en libras, debe usar una constante para convertir las unidades.

En cuanto a por qué es así de lineal, era solo un hecho observable de que si aplicas dos fuerzas, se acelerará bajo la suma vectorial de las fuerzas. Esto es, por supuesto, aproximado. Cuando llegas a la relatividad especial, la ley se ajusta a,

F → = d ⁡ pag → d ⁡ t ,
dónde pag → es el momento relativista. Para obtener más información, consulte la sección de Wikipedia sobre mecánica relativista .

De acuerdo con la segunda ley del movimiento de Newton, la fuerza es directamente proporcional a la tasa de cambio del momento y cuando lo resolvemos para un cuerpo con masa fija y se desplaza con una aceleración uniforme, obtenemos F = k metro a y después de hacer tantos experimentos, Newton descubrió que el valor de k resulta ser 1, por lo que no lo escribimos cada vez y las otras fórmulas que sugirió como F=ma² o F=m²a son dimensionalmente incorrectas

¿Por qué la segunda ley de Newton es F=maF=maF=ma y cómo la "descubrió" Newton? [duplicar]
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