La primera ley de Newton
La primera ley de Newton a menudo se conoce como la Ley de la Inercia. Esta ley se expresa en palabras como: «Un cuerpo en movimiento tendrá la tendencia a mantenerse en movimiento, y un cuerpo con reposo tendrá la tendencia a mantenerse en reposo, a menos que algo esté actuando en él.»
Concepto:
La primera ley de Newton establece que, un objeto no sufrirá ningún cambio en su movimiento o aceleración, a menos que sea afectado por una fuerza externa. Esto significa que, si un objeto se encuentra en reposo relativo, permanecerá en reposo; si ya se está moviendo a una velocidad constante, se mantendrá en movimiento en una línea recta a esa misma velocidad a menos que sea afectado por una fuerza externa.
Ejemplos:
- Una pelota de tenis: Si lanzamos una pelota de tenis al aire, ella va a subir hasta alcanzar la altura máxima deseada, comenzará a caer y tocará el suelo. Esto se debe a que la pelota no sufre una aceleración o cambio en su dirección de movimiento, a menos que una fuerza externa se encargue de afectarla.
- Un cohete: Si un cohete se lanza al espacio, mantendrá su dirección de movimiento a menos que se aplique una fuerza externa para cambiar su dirección de movimiento. Esta fuerza externa puede provenir de thrusters que presenten una cierta cantidad de combustible.
Ejercicios:
- Un bloque de hielo se encuentra sobre una superficie lisa, calcular cuál sería la aceleración del bloque de hielo si la fuerza externa que actúa sobre él es igual a 10 N.
- Un automóvil comienza a moverse de reposo con una aceleración de 2 m/s2. Calcular la fuerza externa que está actuando sobre él.
- Un bloque de madera se encuentra reposando sobre una superficie lisa, ¿cuál sería la aceleración del bloque si esta recibe una fuerza externa de 20 N?
La primera ley de Newton explica nuestra experiencia cotidiana, como por ejemplo, por qué el avión se necesita de combustible para volar y la pelota de tenis caen al suelo una vez que salen del aire. Esta ley nos ayuda a entender cómo funciona el universo a nuestro alrededor.
La primera ley de Newton
La primera ley de Newton, también conocida como ley de la inercia, fue establecida por el físico inglés Isaac Newton en su famoso libro «Principia Mathematica». Esta ley se puede identificar como la ley de la conservación del momento lineal. La ley establece que un cuerpo aislado, no afectado por ninguna fuerza externa, mantendrá su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a lo largo del tiempo.
Concepto
La primera ley de Newton establece que todos los cuerpos que se encuentran en estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo, permanecerán en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo siempre que no sean afectados por fuerzas externas.
En otras palabras, un cuerpo permanecerá en reposo en ausencia de una fuerza externa, y cuando se aplica una fuerza externa al cuerpo, este se moverá con una aceleración proporcional a la magnitud de la fuerza.
Ejemplos
- Un avión en vuelo se mantendrá en un movimiento rectilíneo y uniforme a no ser que sea afectado por alguna fuerza externa.
- Un automóvil que se encuentra en reposo seguirá en reposo, a no ser que algún impulso externo actúe sobre él.
- Una pelota que está rodando se mantendrá rodando siempre que no sea afectada por una fuerza.
Ejercicios
Ejercicio 1: Se lanza una pelota desde el punto A hasta el punto B. El movimiento de la pelota está afectado por una fuerza. ¿Cuál es la primera ley de Newton que explica el movimiento?
La primera ley de Newton que explica el movimiento de la pelota es la ley de la conservación del momento lineal. Esta ley establece que un cuerpo aislado, no afectado por ninguna fuerza externa, mantendrá su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a lo largo del tiempo.
Ejercicio 2: Un niño peqeño está sentado en un carrito de juguete. ¿Qué ley de Newton explica el movimiento del carrito?
La ley que explica el movimiento del carrito es la primera ley de Newton, también conocida como ley de la inercia. Esta ley establece que un cuerpo aislado, no afectado por ninguna fuerza externa, mantendrá su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a lo largo del tiempo.
La primera ley de Newton
La primera ley de Newton, también conocida como la ley de la inercia, es una de las tres leyes básicas de la mecánica establecidas por el físico inglés Isaac Newton. Esta ley se refiere a la capacidad de un cuerpo para mantener su estado de movimiento, a menos que se lo detenga expresamente.
Concepto
La primera ley de Newton introduce la idea de que un cuerpo en movimiento continúa en movimiento a velocidad constante en línea recta a menos que una fuerza exterior actúe sobre él para cambiar su estado. Esta Ley se ilustra con claridad con el ejemplo de un automóvil moviéndose en línea recta. Si no hay fuerzas externas que actúen sobre el vehículo, seguirá en movimiento en línea recta.
Ejemplos
Aquí hay algunos ejemplos simples para entender mejor la primera ley de Newton:
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Un yoyo: Cuando un yoyo se encuentra en movimiento su inercia lo mantiene en movimiento hasta que la fuerza centrífuga lo detenga.
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Un carrito en un enorme túnel: El carrito seguirá el movimiento inicial a menos que algo interrumpa su trayecto.
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Una bola en una cancha de básquet: La bola se moverá en línea recta a la misma velocidad a menos que alguien o algo detenga su movimiento.
Ejercicios
Aquí hay unos ejercicios interesantes para el estudiante que quiere profundizar en la primera ley de Newton:
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Pídale a un amigo que realice esta experimentación con un carrito de juguete. Deje que el carrito se mueva en línea recta al inicio, sin tocarlo. Pídale que mida el tiempo que tarda en detener el carrito. Anote los resultados. Ahora pídale que empuje con fuerza el carrito en movimiento para cambiar la dirección. Seguidamente, mida el tiempo que tarda el carrito en parar. ¿Notó una diferencia en ambas situaciones?
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Deje que una bola ruede en una cancha de básquet por un minuto. Ahora pídale a un amigo que la atrape antes de que se detenga. ¿Notó alguna diferencia? ¿Por qué?
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Pida a un amigo que empuje ligeramente una piedra en movimiento. Luego, mida el tiempo que encuentra la piedra para detenerse. Pida ahora a su amigo que golpee la piedra fuerte para detenerla. ¿Notó alguna diferencia en ambas situaciones?
Ahora, con estos ejemplos y ejercicios, puede entender mejor cuáles son las implicaciones de la primera ley de Newton.