Tengo que decir que las leyes de Newton me resultaban muy difíciles de entender cuando estaba en el instituto. Tenía muchas preguntas parecidas a las del OP. Recuerdo que le pregunté a mi profesor de instituto exactamente lo mismo que en el post del OP. También me confundía el significado de masa, si la segunda ley es una ley o una definición, etc. Mi profesor de instituto no pudo responder muy bien a mis preguntas. Para él, la masa es algo que se mide con una balanza. La segunda ley de Newton es una ley en el sentido de que cuando te dan la fuerza $F$ dada la masa $m$ , usted utiliza la ley para obtener $a=F/m$ y luego resolver el movimiento.
Creo que no es fácil entender las leyes de Newton en las formas y el orden en que fueron presentadas por Newton, lo que se debe al propósito histórico puede ser. Por ejemplo, creo que Newton estableció Newton1 como la primera ley porque en su época la mayoría de la gente creía en el aristotelismo. Así que quiso poner su primera ley al principio para enfatizar que Aristóteles estaba equivocado.
Creo que entendía mejor las leyes de Newton hasta que leí las conferencias de Feynmann. En mi opinión, la mejor manera de entender las leyes de Newton es en el orden 2 --> 3 -->1. Si algún día me convierto en profesor de secundaria, enseñaré a mis alumnos de la siguiente manera.
En primer lugar, tenemos la segunda ley $F=ma$ . Así que aquí tenemos dos cosas nuevas, $F$ y $m$ . Primero explicaré a mis alumnos qué es la masa inercial.
Les diré que se ha observado que cuando se ponen diferentes objetos en la misma situación, por ejemplo, siendo tirados por el mismo muelle con la misma extensión, sus aceleraciones son en general diferentes. Algunos objetos parecen ser más reacios a la aceleración que otros. Sin embargo, se comprueba que el $\textit{acceleration ratio}$ de dos objetos es siempre la misma. Además, se observa que esta relación de aceleración es transitiva, lo que significa que si la relación de aceleración del objeto $A$ y $B$ es $m_{AB}$ la relación de aceleración del objeto $B$ y $C$ es $m_{BC}$ entonces la relación de aceleración de $A$ y $C$ será $m_{AC}=m_{AB}\times m_{BC}$ . Lo anterior implica entonces que se puede tomar una llamada de masa estándar $1$ kg y luego definir la masa de todos los demás objetos por la relación de aceleración.
Ahora, después de definir $m$ Simplemente tomaré $F=ma$ para ser la definición de la fuerza.
Entonces, la tercera ley de Newton establece que para cualquier fuerza, hay una fuerza de reacción. O, en otras palabras, siempre que veas algo que acelera en una dirección, en algún lugar del universo, debes poder encontrar otra cosa que acelere en la dirección opuesta. Las fuerzas con reacción se llaman fuerzas reales y las fuerzas sin reacción se llaman pseudofuerzas.
Ahora bien, no es difícil encontrar ejemplos de que la tercera ley de Newton es errónea. Es decir, la observación de pseudofuerzas. Por ejemplo, cuando estás dentro de un tren que acaba de salir del andén, ves que la gente del andén acelera en una dirección. Puedes definir la fuerza según $F=ma$ pero no vas a encontrar las reacciones. Para alguien en el tren, las personas en la plataforma no están bajo ninguna fuerza (real), pero están acelerando.
Así que la tercera ley de Newton es claramente errónea para algunos observadores. Los observadores que ven pseudofuerzas se llaman observadores no inerciales. Para los observadores a los que toda fuerza tiene una reacción se llaman observadores inerciales.
Finalmente llegamos a la primera ley de Newton, que entonces puede interpretarse como un postulado de la existencia de observadores inerciales. Para los observadores inerciales, cuando no hay fuerza (real), no hay aceleración.
