BIOGRAFIA DE ISAAC NEWTON

REALIZADO POR:

TEDDY RUBEN CAICEDO

GRADO: 11-1

COLEGIO JOSE MARIA CABAL

BUENAVENTURA-VALLE

NOVIEMBRE DE 2015

BIOGRAFIA DE ISAAC NEWTON

REALIZADO POR:

TEDDY RUBEN CAICEDO

GRADO: 11-1

Trabajo de Física Matemática presentado al profesor:

Rubén Caicedo

COLEGIO JOSE MARIA CABAL

BUENAVENTURA-VALLE

NOVIEMBRE DE 2015

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION

1. OBJETIVOS1.1. Objetivo General1.2. Objetivos Específicos2. BIOGRAFIA DE ISAAC NEWTON3. CONCLUSION4. BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCION

Isaac Newton fue un cien-tífico, físico, filósofo, alquimista y matemático inglés, autor de los Philosophiae naturalis principia mathematica, más conocidos como los Principia, donde describió la ley de gravitación universaly estableció las bases de la Mecánica Clásica mediante las leyes que llevan su nombre.

Entre sus otros descubrimientos científicos destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la óptica y el desarrollo del cálculo matemático.

Entre sus hallazgos científicos se encuentran el descubrimiento de que el espectro de color que se observa cuando la luz blanca pasa por un prisma es inherente a esa luz, en lugar de provenir del prisma (como había sido postulado por Roger Bacon en el siglo XIII); su argumentación sobre la posibilidad de que la luz estuviera compuesta por partículas; su desarrollo de una ley de convección térmica, que describe la tasa de enfriamiento de los objetos expuestos al aire; sus estudios sobre la velocidad del sonido en el aire; y su propuesta de una teoría sobre el origen de las estrellas. Fue también un pionero de la mecánica de fluidos, estableciendo una ley sobre la viscosidad.

En este trabajo encontraremos más sobre la vida de Isaac Newton y sus principales ponencias físicas o teorías.

1. OBJETIVOS

1.1. Objetivo General

El objetivo principal para esta investigación es, poder extender nuestro conocimiento sobre Física Fundamental. Buscando nuevos temas, creando a través de un proceso metódico una mejor visión informativa sobre grandes científicos

1.2. Objetivos Específicos

Reconocer la vida y obra de Isaac Newton Identificar los principales aspectos de la vida y obra de Isaac Newton Aprender sobre las teorías de Isaac Newton

2. BIOGRAFIA DE ISAAC NEWTON

Nació el 4 de enero de 1643 en Woolsthorpe, Lincolnshire, Inglaterra. En esa fecha el calendario usado era el juliano y correspondía al 25 de diciembre de 1642, día de la Navidad.1 El parto fue prematuro aparentemente y nació tan pequeño que nadie pensó que lograría vivir mucho tiempo. Su vida corrió peligro por lo menos una semana, fue bautizado recién el 1 de enero de 1643, 12 de enero en el calendario gregoriano.

La casa donde nació y vivió su juventud se ubica en el lado oeste del valle del río Witham, más abajo de la meseta de Kesteven, en dirección a la ciudad de Grantham. Es de piedra caliza gris, el mismo material que se encuentra en la meseta. Tiene forma de una letra T gruesa en cuyo trazo más largo se encuentra la cocina y el vestíbulo y la sala se encuentra en la unión de los dos trazos.3 Su entrada es descentrada y se ubica entre el vestíbulo y la sala y se orienta hacia las escaleras que conducen a dos dormitorios del piso superior.

Sus padres fueron Isaac Newton y Hannah Ayscough, dos campesinos puritanos. No llegó a conocer a su padre, pues había muerto en octubre de 1642. Cuando su madre volvió a casarse con Barnabas Smith que no tenía intención de cargar a un niño de tres años, lo dejó a cargo de su abuela, con quien vivió hasta la muerte de su padrastro en 1653. Este fue posiblemente

un hecho traumático para Isaac, constituía la perdida de la madre no habiendo conocido al padre. A su abuela nunca le dedicó un recuerdo cariñoso y hasta su muerte paso desapercibida. Lo mismo ocurrió con el abuelo que pareció no existir hasta que se descubrió que también estaba presente en la casa y correspondió al afecto de Newton de la misma forma, lo desheredó.

Escribió una lista de sus pecados e incluyó uno particular: "Amenazar a mi padre y a mi madre Smith con quemarlos a ellos y a su casa". Lo hizo nueve años después del fallecimiento del padrastro lo que comprueba que la escena quedó grabada en el recuerdo de Newton. Las acciones del padrastro, que se negó a llevarlo a vivir con él hasta que cumplió diez años podrían motivar este odio.

Cuando Barnabas Smith falleció, su madre regresó al hogar familiar acompañada por dos hijos que tuvo con este señor, pero la unión familiar duro solamente menos de dos años, Isaac fue enviado a estudiar al colegio The King's School en Grantham a la edad de doce años. Lo que se sabe de esta etapa es que estudió latín, algo de griego y lo básico de geometría y aritmética. Era el programa habitual de estudio de una escuela primaria en ese entonces. Su maestro fue Mr. Stokes, que tenía buen prestigio como educador.

En 1659 compró un cuaderno, libro de bolsillo llamado en ese entonces, en donde en la primer página escribió en latín "Martij 19, 1659" (19 de marzo 1659), representaba el período entre 1659-1660 el cual coincidia con el período de su regreso a su ciudad natal y la mayor parte de sus escritos están dedicados a "Utilissimum prosodiae supplementum", años después en la colección Keynes del King's College se encuentra una edición de Pindaro con la firma de Newton y fechado en 1659. En la colección Babson aparece una copia de las metamorfosis de Ovidio fechadas ese mismo año.

Los estudios primarios fueron de gran utilidad para Newton, los trabajos sobre matemáticas estaban escritos en latín, al igual que los escritos sobre filosofía natural. Los conocimientos de latín le permitieron entrar en contacto con los científicos europeos. La aritmética básica difícilmente hubiese compensado un nivel deficiente de latín.8 En esa época otra materia importante era el estudio de la Biblia y se leía en lenguas clásicas apoyando el programa clásico de estudios y ampliando la fe protestante de Inglaterra. En el caso de Isaac el estudio de este tema unido a la biblioteca que lego de su padrastro le pudo haber hecho iniciar un viaje imaginario a extraños mares de la Teología.

En su estadía en Grantham se hospedó en la casa de Mr. Clark en la calle High Street junto a la George Inn. Tenía que compartir el hogar junto a otros tres niños, Edward, Arthur y una niña, hijos del primer esposo de la mujer de Mr. Clark. Por la infancia que tuvo, Isaac parecía no congeniar con otras personas de su edad. El haber crecido en un ambiente de aislamiento con sus abuelos y la posible envidia que le causaba a sus pares su superioridad intelectual le provocaban dificultades y lo llevaba a realizar travesuras varias que después negaba haber hecho.10 Uno de sus amigos, William Stukeley se dedicó a reunir información sobre Newton en su estancia en Grantham y concluyó que los niños lo encontraban demasiado astuto y pensaban que se aprovechaba de ellos debido a su rapidez mental muy superior a la de ellos.

Además estas anécdotas demostraron que prefería la compañía femenina. Para una amiga, Miss Storer varios años más joven que él construyó muebles de muñecas utilizando las herramientas con mucha habilidad. Además pudo haber un romance entre los jóvenes cuando fueron mayores. Según los registros conocidos, pudo haber sido la primera y posiblemente la última experiencia romántica con una mujer en su vida. Más adelante Miss Storer se casó con un hombre apellidado Vincent y paso a conocerse como Mrs Vincent y recordaba a Newton como un joven silencioso y pensativo.

Tuvo un incidente con un compañero que posiblemente fuese Arthur Storer. Le aplicó una patada en el estómago, supuestamente como represalia a alguna broma de Newton. Este no pudo olvidar nunca este hecho, en este tiempo no había podido afirmar su poder intelectual, a causa de la deficiente formación escolar o porque nuevamente estaba solo y asustado, estaba relegado al último banco. Según el relato de Conduitt ni bien finalizó la clase, Newton reto a una pelea al otro niño en el patio de la iglesia para devolverle el golpe. El hijo del maestro se acercó a ellos y azuzo la pelea palmeandole la espalda a uno y guiñándole el ojo al otro. Aunque Newton no era tan fuerte como su rival tenía mayor decisión y golpeó al otro hasta que se rindió y declaro que no pelearía más. El hijo del maestro le pidió a Isaac que lo tratara como a un cobarde y le restregara la nariz contra la pared. Entonces Isaac lo agarro de las orejas y golpeó su cara contra uno de los lados de la iglesia. Además de ganarle en la pelea, Isaac se esmeró en derrotarlo académicamente y se convirtió en el primer alumno de la escuela. Y además fue grabando su nombre en todos los bancos que ocupó. Aún se conserva un alféizar de piedra con su nombre. En las anécdotas de Stukeley ya se reconocía el genio de Newton y la gente recordaba sus raros inventos y su gran capacidad para los trabajos mecánicos. Lleno su habitación de herramientas que adquiría con el dinero que su madre le daba. Fabricó objetos de madera, muebles de muñecas y de forma especial maquetas. Además logro reproducir un molino de viento construido en esa época al

norte de Grantham. El modelo replicado por Newton mejoró al original y funcionó cuando la colocó sobre el tejado. Su modelo estaba equipado con una noria impulsada por un ratón al que espoleaba. Newton llamaba al ratón el molinero.

Otras construcciones de Newton fueron un carro de cuatro ruedas impulsado por una manivela que el accionaba desde su interior. Otra fue una linterna de papel arrugado para llegar a la escuela en los oscuros días invernales y que además la usaba atada a la cola de un cometa para asustar a los vecinos durante la noche. Para poder realizar estas invenciones debía desatender sus tareas escolares lo cual le valia retroceder en los puestos, y cuando esto ocurría volvía a estudiar y recuperaba las posiciones perdidas.15 Mucho de los aparatos que fabricó los sacó del libro The Mysteries of Nature and Art de John Bate del cual tomo nota en otro cuaderno en Grantham que adquirió por el precio de 2,5 peniques en 1659. Allí tomo notas de ese libro sobre la técnica del dibujo, la captura de pájaros, la fabricación de tintas de diferentes colores entre otros temas. El molino de viento también está incluido en este libro.

Estudiaba las propiedades de los cometas, calculaba las proporciones ideales y los puntos más adecuados para ajustar las cuerdas. Además les regalaba linternas a sus compañeros y les comentaba sus estudios con el aparente propósito de ganarse su amistad, pero no dio resultado. Con estos procedimientos demostró su superioridad y los hizo sentir más alejados de el. El día de la muerte de Cromwell tuvo lugar su primer experimento. Ese día una tormenta se desencadenó sobre Inglaterra, y saltando primero a favor del viento y luego en contra, con la comparación de sus saltos con los de un día de calma midió la "fuerza de la tormenta". Les dijo a los niños que la tormenta era un pie más fuerte que cualquiera que hubiese conocido y les enseño las marcas que medía sus pasos. Además, según esta versión, utilizó la fuerza del viento para ganar un concurso de saltos, y la superioridad de su conocimiento lo hacía sospechoso.

Los relojes solares fueron otro pasatiempo en esta ciudad. En la iglesia de Colserworth existe uno que construyó a los nueve años. Los relojes solares eran un reto individual mayor al del manejo de herramientas. Lleno de relojes la casa de Clark, su habitación, otras habitaciones de la casa, el vestíbulo y cualquier otra habitación donde entrara el sol. En las paredes clavo puntas para señalar las horas, las medias, e incluso los cuartos, y ató a estas cuerdas con ruedas para medir las sombras en los días siguientes.

A los dieciocho años ingresó en la Universidad de Cambridge para continuar sus estudios. Newton nunca asistió regularmente a sus clases, ya que su principal interés era la biblioteca. Se graduó en el Trinity College como un

estudiante mediocre debido a su formación principalmente autodidacta, leyendo algunos de los libros más importantes de matemática y filosofía natural de la época. En 1663 Newton leyó la Clavis mathematicae de William Oughtred, la Geometría de Descartes, de Frans van Schooten, la Óptica de Kepler, la Opera mathematica de Viète, editadas por Van Schooten y, en 1664, la Aritmética de John Wallis, que le serviría como introducción a sus investigaciones sobre las series infinitas, el teorema del binomio y ciertas cuadraturas.

En 1663 conoció a Isaac Barrow, quien le dio clase como su primer profesor Lucasiano de matemática. En la misma época entró en contacto con los trabajos de Galileo, Fermat, Huygens y otros a partir, probablemente, de la edición de 1659 de la Geometría de Descartes por Van Schooten. Newton superó rápidamente a Barrow, quien solicitaba su ayuda frecuentemente en problemas

APORTES CIENTÍFICOS

Aportes Científicos de Isaac Newton Newton fue un gran creativo del cálculo y la naturaleza de la luz,loas principios de la fuerza de gravedad y del movimiento planetario. En el ámbito del estudio de la óptica, explicó los defectos del telescopio creado hasta l época(1672) y propuso las Teorías Ondulatoria de la Luz y la Teoría Corpuscular. Fue el creado de las tres leyes del Movimiento que son:1."Todo cuerpo continúa en su estado de reposo o movimiento,mientras una fuerza no actúe sobre él".

2."Los cambios que experimenta la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y tienen lugar en la dirección de ella".

3."Cada acción tiene una reacción igual y opuesta."Otros aportes significativos de lsaac Newton fue el inventó de el Telescopio de Reflexión y estableció las Leyes del Movimiento, descubrió la Ley de la Gravedad. Explicó científicamente como los objetos se atraen entre sí. llego a sacar las siguientes conclusiones después de realizar sus múltiples experimentos:1."Todo objeto en el Universo a trae a todos los además con una fuerza llamada:

GRAVEDAD.2."La atracción de la Gravedad de la Tierra sobre un objeto es el peso de ese objeto.

3."Mientras mayor sea la masa de un objeto, mayor sera su atracción que ejerza sobre los demás."4."Mientras mayor sea la distancia entre dos objetos,menor sera la atracción gravitacional entre ellos."5."La gravedad controla y mantiene en orden a todos los cuerpos celestes que Dios colocó en el Universo."6."La gravedad mantiene a los planetas en su lugar y control sus movimientos".En conclusión, lsaac Newton, el hombre consagrado a la formación científica sólida en :la Filosofía, la Historia, la Física, la Matemática y Astronomía, era un científico creyente en Dios que explico la llamada LEY UNIVERSAL DE LA GRAVEDAD. Esta ley establece que la fuerza de atracción entre dos objetos depende de sus masas(cantidad de materia) y de la distancia que hay entre los dos. Los objetos pequeños tienen poca fuerza de gravedad. Gracias a la Fuerza de Gravitación Universal,los planetas mantiene sus órbitas alrededor del Sol,las estrellas se agrupan en galaxias . Esta fuerza de Gravedad le permite a los seres humanos vivir parados sobre ella y no señalar flotando hacia el espacio. Ante esta realidad nos preguntamos: Si la fuerza de Gravedad del Sol es suficiente para afectar el movimiento de los planetas que se encuentran a millones de kilómetros de {el, ¿Que evita que el Sol atraiga a los planetas hacia sí?,¿Quién formuló la Ley de la Gravitación Universal y para que? El gran lsaac Newton, partidario del movimiento del geocentrismo (Un universo cuyo centro es la Tierra) y el creador de la Ley Universal de la Gravedad, falleció en Londres, el 31 de marzo del año de 1727, con apenas 65 años de edad.

ANECDOTAS

Anécdotas de Isaac Newton* MANZANAIsaac Newton es considerado como uno de los científicos más grandes de todos los tiempos – para muchos el más grande -. De entre las muchas aportaciones en múltiples campos de la ciencia destaca , por su universalidad o por la anécdota de la manzana, la ley de gravitación universal.La anécdota es algo parecido a esto:una buena tarde estaba sentado Newton bajo un árbol y una manzana cayó golpeando su cabeza. La mayoría nos la hubiésemos comido o soltado un juramento; él, mente inquieta donde las haya, se preguntó ¿qué tipo de fuerza hacía caer los objetos? ¿La Tierra atraía los cuerpos?… GRAVEDADVamos a situarnos en lugar de Newton y averiguar qué fue de aquel manzano.En el año 1666, con 22 años, la peste diezmaba la población inglesa y Newton se retiró a una casa en el campo en Woolsthorpe (Lincolnshire). El bueno de Newton nunca mencionó la anécdota de la manzana, lo hizo su ayudante en la Real Casa de la Moneda, John Conduitt, en unas notas escritas en 1727 (año de la muerte del científico). De ellas se extrae esta frase:el primer pensamiento de su sistema de gravitación surge de la observación de una manzana caída de un árbolPosteriores escritos y dibujos (como el que se muestra abajo de 1820) aparecidos aclaran que dicha “casualidad” se produjo en el jardín de su casa y la existencia de un solo manzano.* Isaac Newton(1642, 1727

TEORIAS DE ISAAC NEWTON

Ley de la inercia:

La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que:

Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él .

Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza neta sobre él. Newton toma en cuenta, así, el que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de concepciones anteriores que entendían que el movimiento o la detención de un cuerpo se debía exclusivamente a si se ejercía sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como esta a la fricción. En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo uniforme implica que no existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma, un objeto en movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre él. En el caso de los cuerpos en reposo, se ent iende que su velocidad es cero, por lo que si esta cambia es porque sobre ese cuerpo se ha ejercido una fuerza neta.

Ley de fuerza:

La segunda ley del movimiento de Newton dice que

El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.

Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, esto es, la fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto. En términos matemáticos esta ley se expresa mediante la relación:

Donde

es la cantidad de movimiento y la fuerza total. Bajo la hipótesis de constancia de la masa y pequeñas velocidades, puede reescribirse más sencillamente como:

que es la ecuación fundamental de la dinámica, donde la constante de proporcionalidad distinta para cada cuerpo es su masa de inercia, pues las fuerzas ejercidas sobre un cuerpo sirven para vencer su inercia, con lo que masa e inercia se identifican. Es por esta razón por la que la masa se define como una medida de la inercia del cuerpo.

Por tanto, si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula no es cero, esta partícula tendrá una aceleración proporcional a la magnitud de la resultante y en dirección de ésta. La expresión anterior así establecida es válida tanto para la mecánica clásica como para la mecánica relativista, a pesar de que la definición de momento lineal es diferente en las dos teorías: mientras que la dinámica clásica afirma que la masa de un cuerpo es siempre la misma, con independencia de la velocidad con la que se mueve,

la mecánica relativista establece que la masa de un cuerpo aumenta al crecer la velocidad con la que se mueve dicho cuerpo.

De la ecuación fundamental se deriva también la definición de la unidad de fuerza o newton (N). Si la masa y la aceleración valen 1, la fuerza también valdrá 1; así, pues, el newton es la fuerza que aplicada a una masa de un kilogramo le produce una aceleración de 1 m/s². Se entiende que la aceleración y la fuerza han de tener la misma dirección y sentido.

La importancia de esa ecuación estriba sobre todo en que resuelve el problema de la dinámica de determinar la clase de fuerza que se necesita para producir los diferentes tipos de movimiento: rectilíneo uniforme (m.r.u), circular uniforme (m.c.u) y uniformemente acelerado (m.r.u.a).

Si sobre el cuerpo actúan muchas fuerzas, habría que determinar primero el vector suma de todas esas fuerzas. Por último, si se tratase de un objeto que cayese hacia la tierra con un resistencia del aire igual a cero, la fuerza sería su peso, que provocaría una aceleración descendente igual a la de la gravedad.

Nos Vamos Entendiendo?

Ley de acción y reacción:

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas.

La tercera ley es completamente original de Newton (pues las dos primeras ya habían sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo. Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad y dirección, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y opuestas en dirección.

Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), y en su formulación original no es válido para fuerzas electromagnéticas puesto que

estas no se propagan por el espacio de modo instantáneo sino que lo hacen a velocidad finita "c".

Es importante observar que este principio de acción y reacción relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes, según sean sus masas. Por lo demás, cada una de esas fuerzas obedece por separado a la segunda ley.

Junto con las anteriores, permite enunciar los principios de conservación del momento lineal y del momento angular.

3. CONCLUSION

Fue un gran científico vino de una familia humilde sentó las bases del cálculo integral, formulo la teoría de la gravedad

Isaac Newton y Hannah Ayscough, dos campesinos puritanos. No llegó a conocer a su padre, pues había muerto en octubre de 1642. Cuando su madre volvió a casarse con Barnabás Smith, este no tenía intención de cargar con un niño ajeno de tres años, lo dejó a cargo de su abuela, con quien vivió hasta la muerte de su padrastro en 1653. Este fue posiblemente un hecho traumático para Isaac; constituía la pérdida de la madre no habiendo conocido al padre. A su abuela nunca le dedicó un recuerdo cariñoso y hasta su muerte pasó desapercibida. Lo mismo ocurrió con el abuelo, que pareció no existir hasta que se descubrió que también estaba presente en la casa y correspondió al afecto de Newton de la misma forma: lo desheredó. Escribió una lista de sus pecados e incluyó uno en particular: "Amenazar a mi padre y a mi madre Smith con quemarlos a ellos y a su casa". Lo hizo nueve años después del fallecimiento del padrastro, lo que comprueba que la escena quedó grabada en el recuerdo de Newton. Las acciones del padrastro, que se negó a llevarlo a vivir con él hasta que cumplió diez años, podrían motivar este odio

4. BIBLIOGRAFIA

www.buenastareas.com/materias/introduccion-de-isaac-newton/0

https://renacimieno-isaacnewton.wikispaces.com/Conclusión

platea.pntic.mec.es/dgarciac/c0708/0708.../tif2u12_IsaacNewton.pdf

html.rincondelvago.com/isaac-newton_1.html