Primera Ley de Newton
La primera Ley de Newton enuncia que un cuerpo mantendrá su estado de reposo o movimiento en ausencia de fuerzas externas. Por ejemplo, si un bolígrafo está quieto sobre la mesa y ningún otro objeto o fuerza lo empuja, seguirá quieto.
Si el cuerpo está en movimiento, se desplazará en una misma dirección y velocidad, sin acelerar o detenerse. Tampoco se desviará de su trayectoria a menos que interfieran otras fuerzas. La tendencia de un cuerpo a resistir cambios en su estado de reposo o movimiento se llama inercia. Por ello, esta ley también se llama Ley o Principio de la inercia.
La primera Ley de Newton es uno de los tres principios postulados por el físico y matemático inglés Isaac Newton, en 1687. Tomó como referencia el trabajo hecho por Galileo Galilei, quien ya propuso que, en ausencia de fricción, un objeto en movimiento seguiría desplazándose indefinidamente sobre una superficie.
Fórmula de la primera Ley de Newton
Podemos ilustrar la primera Ley de Newton mediante la siguiente fórmula:
Lo que nos indica es que si las fuerzas aplicadas sobre un cuerpo (Σ F) se anulan entre sí, no experimentará un cambio de velocidad (dv) a lo largo del tiempo (dt).
Si una caja está en reposo y queremos moverla, deberemos aplicar suficiente fuerza como para vencer la de fricción. Una vez superamos la fuerza de fricción, el total de fuerzas Σ F será diferente a cero. Eso se traducirá en una variación de velocidad en el tiempo, por lo que la caja se desplazará.
Es decir, el cuerpo solo cambiará su estado de reposo o movimiento cuando haya una fuerza que supere a las otras. De lo contrario, permanecerá en un mismo estado por un tiempo indefinido.
Ejemplos de la primera Ley de Newton
1. Lanzar una pelota al aire
Cuando una jugadora de voleibol golpea la pelota con los antebrazos, vemos que la bola sale disparada. A lo largo del trayecto, la pelota pierde velocidad y cae al suelo. Esto es debido a dos fuerzas: la fuerza de gravedad y la fricción del aire.
Pero, ¿y si dichas fuerzas no afectasen a la pelota? En ese caso, la bola mantendría siempre la misma velocidad, y seguiría su trayectoria sin cambiar de dirección y sin caerse al suelo. Como indica la primera Ley de Newton, la pelota nunca cambiaría su estado de movimiento a menos que intervenga otra fuerza externa.
2. Patinaje sobre hielo
Una pista de hielo bastante lisa presenta una fricción insignificante. Es por eso que, al patinar utilizando los patines dedicados a este tipo de pista, podemos desplazarnos sin aplicar mucha fuerza. Solo necesitamos un par de movimientos, y nos moveremos por la pista a una velocidad casi constante.
Ahora, si la pista es suficientemente grande, en algún momento nos detendríamos. Aunque la fuerza de fricción sea muy pequeña, sigue presente, y nuestro peso hará que frenemos tarde o temprano.
3. Una moneda que rueda sobre una mesa
Si hacemos rodar una moneda sobre una mesa lisa, tenderá a rodar a una velocidad prácticamente constante. Como la moneda es redonda y la mesa es lisa, la fuerza de fricción es prácticamente nula. Por lo tanto, la moneda rodará hasta que se aplique otra fuerza o intervenga otro cuerpo.
Por ejemplo, si lanzamos una moneda sobre la mesa aplicando una fuerza FA, la moneda tenderá a rodar con velocidad constante. Sin embargo, al chocar con unos libros posados sobre la mesa, recibirá una fuerza FB que hará que cambie su estado de movimiento a reposo. Por lo tanto, la moneda se detendrá.
4. Interacción de las bolas en el billar
El billar es un deporte en el que empleamos un taco, o palo de billar, para golpear bolas sobre una mesa. Inicialmente, las bolas están en un estado de reposo. No es hasta que golpeamos la bola blanca, y esta contra las bolas, que empiezan a moverse, pasando a un estado en movimiento.
Dependiendo de cómo golpeamos la bola blanca, podemos ejecutar un efecto curioso. Aplicamos fuerza sobre la bola blanca, y esta sale disparada hacia delante. Al chocar contra otra bola, la bola blanca se queda quieta, volviendo a un estado de reposo. En su lugar, la fuerza que habíamos aplicado en la bola blanca se transforma ahora en movimiento para la segunda bola, que antes estaba en reposo.
5. Juego de la soga
El juego de la soga, o tira y afloja, enfrenta a dos equipos que deben tirar de una cuerda con todas sus fuerzas. Imaginemos que dos parejas de participantes se preparan para competir. Comienzan quietos, en un estado de reposo.
¡La competición inicia, y los dos equipos tiran bien fuerte! Si la suma de todas las fuerzas es igual para ambos equipos, nadie se moverá. Es decir, todas las personas permanecerán en un estado de reposo, cumpliéndose así la primera Ley de Newton.
Si el primer equipo emplea más fuerza que el segundo, veremos que todos se mueven. Es en ese instante que cada persona cambia su estado de reposo a movimiento, desplazándose hacia el primer equipo. Si la diferencia de fuerzas sigue igual, ambos equipos mantendrán una velocidad constante; eventualmente, ¡el primer equipo ganará!
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Cómo citar: Rhoton, Stephen (08/01/2024). "Primera Ley de Newton". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/primera-ley-de-newton/ Consultado:
