Primera ley de Newton: concepto, ejemplos y ejercicios

Primera ley de Newton establece que: “un objeto permanecerá en reposo o en movimiento recto uniforme a menos que su estado haya sido alterado por la acción de una fuerza externa“.

Primera ley de Newton – Definición

También llamada Ley de la Inercia o Principio de la Inercia, fue concebida por Isaac Newton. Se basó en las ideas de Galileo sobre la inercia para formular la primera ley.

La primera ley de Newton, junto con otras dos leyes (segunda ley y acción y reacción) forman los fundamentos de la mecánica clásica.

Ley de la Inercia

La inercia es la resistencia que ofrece un cuerpo para alterar su estado de reposo o movimiento. Cuanto mayor es la masa del objeto, mayor es la inercia, es decir, más resistencia ofrece este cuerpo para cambiar su estado.

Por lo tanto, la tendencia de un cuerpo que está en reposo es continuar en reposo a menos que se ejerza alguna fuerza sobre él.

Del mismo modo, cuando las fuerzas resultantes que actúan sobre un cuerpo en movimiento son nulas, continuará moviéndose.

En este caso el cuerpo tendrá un movimiento rectilíneo uniforme. (M.R.U.), es decir, su movimiento será recto y siempre a la misma velocidad.

Para cambiar el valor numérico, la dirección o la velocidad de un cuerpo, se debe ejercer una fuerza sobre ese cuerpo.

Ejemplos:

  • Cuando estamos en un autobús parado y frena bruscamente, por inercia, nos lanzan hacia adelante.
  • Cuando un automóvil va a girar, debe actuar una fuerza, de lo contrario el automóvil irá en línea recta.
  • Cuando abres bruscamente el mantel sobre la mesa, los objetos en la parte superior son inercia en el mismo lugar.
  • El uso de cinturones de seguridad se basa en el principio de inercia. Los pasajeros en un vehículo, cuando chocan con otro vehículo o en un frenado más repentino, tienden a seguir moviéndose. De esta manera, sin el cinturón de seguridad, los pasajeros pueden ser expulsados ​​del vehículo o golpear cualquiera de sus partes.

Las tres leyes de Newton

El físico y matemático Isaac Newton (1643-1727) formuló las leyes básicas de la mecánica, donde describe los movimientos y sus causas. Las tres leyes fueron publicadas en 1687 en el libro “Principios matemáticos de la filosofía natural”.

Segunda ley de Newton

Segunda ley de Newton establece que la aceleración adquirida por un cuerpo es directamente proporcional a la resultante de las fuerzas que actúan sobre él.

Se expresa matemáticamente por:

F = m . a  (1 N = 1 Kg · 1 m/s2)

Tercera ley de Newton

Tercera ley de Newton es la Ley de “Acción y Reacción”. Esto significa que para cada acción hay una reacción de la misma intensidad, la misma dirección y en la dirección opuesta. El principio de acción y reacción analiza las interacciones que ocurren entre dos cuerpos.

Cuando un cuerpo actúa sobre una fuerza, otro recibirá su reacción. Como el par acción-reacción ocurre en diferentes cuerpos, las fuerzas no se equilibran entre sí.

Ejercicios resueltos

1) Enem-2016

El 27 de junio de 2011, el asteroide MD 2011, de unos 10 m de diámetro, pasó a 12,000 kilómetros del planeta Tierra, una distancia más corta que la órbita de un satélite. La trayectoria del asteroide se muestra en la figura:

La explicación física de la trayectoria descrita es que el asteroide

a) moverse en un lugar donde la resistencia del aire es cero.
b) moverse en un entorno donde no hay interacción gravitacional.
c) sufrir la acción de una fuerza resultante en la misma dirección que su velocidad.
d) sufrir la acción de una fuerza gravitacional que resulta en la dirección opuesta a su velocidad.
e) estar bajo la acción de una fuerza resultante cuya dirección es diferente de la dirección de su velocidad.

2) PUC / MG-2004

En cuanto al concepto de inercia, se puede decir que:

a) La inercia es una fuerza que mantiene los objetos en reposo o moviéndose a velocidad constante.
b) La inercia es una fuerza que hace que todos los objetos descansen.
c) un objeto grande tiene más inercia que un objeto pequeño.
d) Los objetos de movimiento rápido tienen más inercia que los objetos de movimiento lento.

3) PUC / PR-2005

Un cuerpo gira alrededor de un punto fijo sostenido por un cable no extendido y apoyado en un plano horizontal sin fricción. En algún momento, el cable se rompe

Es correcto decir:

a) El cuerpo comienza a describir una trayectoria rectilínea en la dirección del cable y en la dirección opuesta al centro de la circunferencia.
b) El cuerpo comienza a describir una trayectoria rectilínea con dirección perpendicular al cable.
c) El cuerpo continúa en movimiento circular.
d) El cuerpo se detiene.
e) El cuerpo comienza a describir una trayectoria rectilínea hacia el cable y hacia el centro de la circunferencia.

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