¿Cuál es la primera ley de movimiento de Newton?

Definición de la primera ley de movimiento de Newton

La primera ley de movimiento de Newton dice que una el cuerpo continúa viajando a una velocidad constante mientras no haya ninguna fuerza resultante que actúe sobre el cuerpo.

Dado que la velocidad es un vector, Velocidad constante significa que el cuerpo tiene la misma velocidad y dirección durante un período de tiempo determinado. Esto podría significar que Un objeto está en reposo, continúa en reposo. (velocidad constante = 0) o que un cuerpo que se mueve a una cierta velocidad continúa moviéndose a la misma velocidad constante a lo largo de una línea recta. Si el cuerpo cambia de dirección., incluso si la velocidad es constante, hay una aceleración y las fuerzas en el cuerpo no están equilibradas. Por ejemplo, si balanceas un objeto en un círculo a una velocidad constante, el objeto todavía está acelerando porque está cambiando su dirección de movimiento.

Primera ley de movimiento e inercia de Newton

La tendencia de un cuerpo a mantener su estado de movimiento se llama inercia. Por ejemplo, si un autobús aplica pausas repentinas, los pasajeros pueden seguir avanzando y chocan con el asiento frente a ellos. Cuando el autobús se rompe más suavemente, la fuerza de fricción entre los pasajeros y el asiento puede ser suficiente para evitar que los pasajeros se caigan de sus asientos.

Si pateas una pelota por el suelo, seguramente, no continuará moviéndose para siempre con la misma velocidad. Esto se debe a que, en la Tierra, la fuerza resultante sobre la bola no es 0. La fricción actúa entre la bola y el suelo, lo que hace que la bola se desacelere. Un puck utilizado en el hockey sobre hielo experimenta mucha menos fricción y, por lo tanto, continúa moviéndose durante un período de tiempo considerablemente mayor. Las naves espaciales, una vez que están en el espacio, también experimentan una fuerza muy pequeña. Así que continúan viajando casi sin cambio de velocidad. Experimentan la gravedad cuando viajan más cerca de planetas o estrellas, y sus caminos se doblan. Los científicos realmente hacen uso de este efecto, y al hacer cálculos previos, pueden planificar cuidadosamente las trayectorias de la nave espacial. Cuando la trayectoria de una nave espacial se curva cuando viaja alrededor de un objeto masivo (por ejemplo, un planeta), se dice que honda alrededor del cuerpo.

Resistencia del aire y velocidad terminal

En la Tierra, los objetos que caen pueden viajar a una velocidad constante si logran Velocidad terminal. Esto sucede, por ejemplo, cuando un objeto está cayendo por el aire. A medida que el objeto acelera, la resistencia del aire en el cuerpo aumentará, mientras que el peso del cuerpo seguirá siendo el mismo. Eventualmente, la resistencia del aire puede ser igual al peso del objeto. En este caso, el peso y la resistencia del aire, que ahora tienen los mismos tamaños y actúan en direcciones opuestas, se cancelarían entre sí, haciendo que la fuerza neta sobre el objeto 0. Entonces, la velocidad del objeto ya no cambiará hasta que alcance el suelo. Esta velocidad constante alcanzada por el objeto se conoce como velocidad terminal.

Ejemplo de la primera ley de movimiento de Newton

Un paracaidista, con una masa de 65 kg, está cayendo a velocidad terminal. Encuentra el tamaño de la resistencia del aire que experimenta el paracaidista..

Como el paracaidista está cayendo a una velocidad constante, de acuerdo con la primera ley de Newton, las fuerzas en el paracaidista deben estar equilibradas. El peso actúa hacia abajo, y esto tiene una magnitud de . La fuerza hacia arriba debe cancelar esto para que las fuerzas estén equilibradas. Entonces, la fuerza hacia arriba también tendrá una magnitud de 638 N.