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Primera ley de Newton – Física 1

Primera ley de Newton en Física 1

Iniciaremos el estudio de la primera ley de Newton considerando las situaciones siguientes:

-Supongamos que un bloque de madera se encuentra sobre la mesa.

-Es evidente que este permanece sobre ella en reposo mientras no exista alguna influencia (fuerza externa no balanceada) sobre él

-Imaginemos ahora que empujas el bloque con una fuerza horizontal, lo suficientemente grande como para vencer la fuerza de fricción entre el bloque y la mesa.

-En esta situación el bloque se pone en movimiento.

Con lo anterior tenemos:

-Un bloque de madera o cualquier otro objeto inanimado no vuela ni se mueve por si mismo

-Un cuerpo en reposo permanecerá en reposo y continuará en esta condición mientras no se ejerza fuerza sobre élPrimera ley de Newton – Física 1 0

Esta propiedad de los cuerpos corresponde a la primera parte de la primera ley de Newton, sin embargo, la segunda parte del enunciado de la primera ley de Newton no es tan fácil de visualizar, esta parte establece que un cuerpo en movimiento a velocidad constante continuará moviéndose a velocidad constante, mientras no actúe ninguna fuerza externa no balanceada sobre él

Esto hace que contradiga el sentido común ya que si se aplica una fuerza al la caja, esto es, darle un empujo, la caja se moverá aunque no de manera indefinida manera indefinida, ya que se detiene casi de inmediato.Primera ley de Newton – Física 1 1

Sin embargo, si la caja es empujada horizontalmente cuando se encuentre sobre la superficie de hielo de un lago recorrerá una gran distancia antes de detenerse.

La fuerza de fricción que actúa sobre el bloque debido al hielo es mucho menor que la que actúa cuando se encontraba sobre la mesa.

Mientras exista esta fuerza, por muy pequeña que sea, la caja o cualquier otro objeto se detendrá, por otro lado, si imaginamos que la caja se encuentra sobre una superficie pulida, sin fricción, la caja se moverá de manera indefinida a velocidad constante, inmediatamente después del empujón que se le haya dado, mientras no actúe ninguna otra fuerza externa sobre élPrimera ley de Newton – Física 1 2

A finales del siglo XVII, los científicos creían que el estado natural de los cuerpos en la Tierra era el reposo, Galileo planteó en esa época un enfoque diferente acerca del movimiento y el estado natural de los cuerpos,  llegó a conclusiones importantes al imaginar experiencias como la de la imagen anterior, una caja sobre una superficie sin fricción, parece que la naturaleza de un objeto no es detenerse una vez que se pone en movimiento, más bien, su naturaleza es oponerse a cambios en su movimiento.

Galileo afirmó que:

-«Cualquier velocidad, una vez adquirida por un cuerpo en movimiento, se mantendrá estrictamente, siempre que las causas externas de retardo se eliminen»

Este enfoque del movimiento fue retomado y formalizado por Newton en su primera ley del movimiento:Primera ley de Newton – Física 1 3

Por ejemplo, un cuerpo con movimiento rectilíneo con velocidad constante es:

-Una nave espacial que viaja en el espacio muy alejada de cualquier planeta o cuerpo celeste. -La nave requiere de un sistema de propulsión para cambiar su velocidad

-Cuando el sistema de propulsión de la nave se apaga, ésta se moverá a una velocidad constante porque no se requiere de ningún sistema de propulsión para que la nave espacial se mantenga en movimiento a velocidad constante

Lo anterior confirma la primera ley de Newton.

La primera ley de Newton, conocida como la ley de la inercia, define asimismo lo que se llama sistema de referencia inercialPrimera ley de Newton – Física 1 4

Tenemos que considerar que en un sistema de referencia inercial se cumple la primera ley de Newton. Por ejemplo:

-Un tren que se mueve en recta a velocidad constante es un sistema de referencia inercial

-Ya que en un cuerpo en reposo permanecerá en reposo, y una canica que se deslice sobre un vidrio sin fricción se moverá en línea recta a velocidad constante con respecto al tren, independientemente de la velocidad del trenPrimera ley de Newton – Física 1 5

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