La primera ley de Newton es una ley fundamental de la dinámica, es decir de los movimientos de los cuerpos. Esta ley fue desarrollada por Isaac Newton y también se llama habitualmente ley de inercia porqué la inercia es la resistencia al cambio (velocidad constante).
La primera ley de Newton establece que:
“Todo cuerpo continúa en estado de reposo o movimiento uniforme en línea recta a menos que sea compelido a cambiar este estado por fuerzas impuestas sobre él.”
Si un objeto tiene una aceleración nula si está en un estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme. Por lo tanto, esta ley también se puede expresar de la siguiente forma: “Si sobre un objeto no se ejerce ninguna fuerza externa, la aceleración del objeto es cero”. La fuerza que realiza un objeto es proporcional al producto de la masa por la aceleración.
Ejemplos de la primera ley de Newton
Un dinamómetro
Una aplicación común es pesar un objeto en un dinamómetro. Al colocar un objeto al dinamómetro el objeto experimentará dos fuerzas en direcciones opuestas:
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una fuerza neta que lo empujará hacia abajo (fuerza de la gravedad).
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Por otro lado, el dinamómetro ejercerá una fuerza de reacción en sentido contrario por el principio de acción reacción.
Cuando la fuerza ejercida por el dinamómetro se iguale a la fuerza provocada por el peso del objeto, el cuerpo permanecerá en reposo. Por lo tanto se aplica la ley de inercia: si la suma de las fuerzas actuando sobre el objeto es cero, la aceleración es nula.
La rotación de los planetas en el Sistema Solar
Los planetas giran alrededor del Sol gracias a la fuerza de gravedad del Sol. Sin la presencia del Sol, los planetas describirían una trayectoria lineal con una velocidad constante. Sin embargo, el Sol ejerce una fuerza centrípeta sobre los planetas que provoca una aceleración centrípeta que hace variar constantemente su trayectoria provocando que giren a su alrededor.
Sistemas de referencias de la primera ley de Newton
La primera ley de inercia no se puede aplicar en todos los sistemas de referencia.
Apliquemos la ley a una piedra (objeto “A”) situada en una calle (sistema de referencia 1) sobre el que no se aplica ninguna fuerza.
La aceleración de la piedra respecto al sistema de referencia 1 es cero y, por lo tanto, se cumple la ley de inercia.
Ahora supongamos que un coche (sistema de referencia 2) está acelerando respecto al sistema 1. En este caso, un observador situado en el coche vería la piedra acelerar sin que se le aplicase ninguna fuerza. Por lo tanto, la ley de inercia no se puede aplicar a ningún sistema de referencia si está acelerado respecto al primer sistema.
La primera ley de Newton sólo se puede aplicar a un tipo de sistema de referencia especial. Este sistema se llama sistema de referencia inercial. Para que un sistema de referencia sea inercial tiene que moverse con una velocidad relativa constante respecto al primer sistema de referencia.