La primera ley de Newton, también conocida como la ley de inercia, establece que un objeto en reposo permanecerá en reposo y un objeto en movimiento continuará moviéndose a una velocidad constante en línea recta, a menos que una fuerza externa neta actúe sobre él.
A continuación te presentamos algunos ejemplos de la primera ley de Newton:
1. Objeto en reposo
Imagina un libro sobre una mesa. Si no se aplica ninguna fuerza sobre el libro, permanecerá en reposo en la mesa. Según la primera ley de Newton, el libro permanecerá en reposo hasta que una fuerza externa actúe sobre él.
2. Objeto en movimiento
Supongamos que empujas un carrito de supermercado por un pasillo y luego lo sueltas. El carrito continuará moviéndose por el pasillo durante un tiempo antes de detenerse gradualmente debido a la fricción. Esto se debe a que, una vez en movimiento, el carrito tiende a mantener su velocidad constante debido a la inercia.
En este caso, la fuerza de fricción genera una aceleración en el sentido contrario al del movimiento hasta que se para.
3. Vuelo espacial
En el espacio, donde no hay fuerzas significativas para frenar un objeto en movimiento, una nave espacial que se lanza a una velocidad determinada continuará moviéndose a esa velocidad en línea recta.
Debido a la ley de la gravitación universal, la fuerza de la gravedad disminuye al aumentar la distancia que separa la aeronave de la Tierra hasta que llega un momento en que la fuerza gravitatoria es insuficiente para reducir la velocidad a cero. Por lo tanto, se considera que a determinada altura, una nave espacial ya no experimenta fuerzas externas que cambien su estado de movimiento.
En el caso de un satélite orbitando alrededor de la Tierra sucede un efecto similar, pero en este caso la fuerza gravitatoria actúa de fuerza centrípeta modificando la trayectoria del satélite. Por esta razón tienen trayectorias circulares.
4. Paracaídas
Cuando una persona salta en paracaídas desde un avión, inicialmente cae hacia abajo debido a la gravedad. Sin embargo, una vez que el paracaídas se despliega, experimenta una resistencia del aire que actúa en sentido contrario al movimiento.
Esto causa una fuerza externa neta hacia arriba y ralentiza la velocidad de caída, permitiendo un descenso más lento.
5. Patinaje sobre hielo
Si un patinador se desliza sobre una pista de hielo sin aplicar ninguna fuerza adicional, continuará deslizándose en línea recta a una velocidad constante. Esto se debe a la falta de fricción significativa en el hielo, lo que permite que el patinador mantenga su estado de movimiento.
6. Pelota rodante
Imagina una pelota rodando por una superficie plana. Si no hay fuerzas externas que actúen sobre la pelota, seguirá rodando a una velocidad constante en línea recta. La inercia del objeto en movimiento mantiene su movimiento sin necesidad de aplicar más fuerza.
7. Pasajeros en un automóvil
Cuando viajas en un automóvil en movimiento y este se detiene repentinamente, sientes que tu cuerpo se inclina hacia adelante. Esto se debe a que, según la primera ley de Newton, tu cuerpo tiende a mantener su estado de movimiento y continúa moviéndose hacia adelante debido a la inercia, mientras que el automóvil se detiene.
8. Lanzamiento de un proyectil
Al lanzar un objeto, como una pelota, con una determinada velocidad y ángulo, este seguirá una trayectoria balística. Una vez en el aire, el proyectil continúa moviéndose a una velocidad constante en línea recta hasta que la gravedad y la resistencia del aire actúen sobre él.
Como sucede en un movimiento de tiro parabólico, la velocidad horizontal permanece constante porqué ni hay ninguna fuerza externa que la modifique. Por contra, la velocidad vertical se ve afectada por la fuerza de la gravedad.
9. Giro de una peonza
Cuando haces girar una peonza, esta tiende a mantener su eje de rotación y su velocidad de giro debido a la inercia. Solo se detendrá o cambiará su movimiento si una fuerza externa, como la fricción o un golpe, actúa sobre ella.
10. Planetas en órbita
Los planetas en nuestro sistema solar siguen órbitas elípticas alrededor del Sol debido a la influencia gravitacional del Sol. Según la primera ley de Newton, los planetas continúan moviéndose en sus órbitas a velocidades constantes debido a su inercia.
Sin embargo, la razón por la que describen una trayectoria elíptica es la influencia de una fuerza externa, la fuerza gravitacional del Sol, que actúa como fuerza centrípeta.