Primera Ley De Newton O Ley De La Inercia

Primera Ley de Newton o la Ley de Inercia
Antes de enunciar dicha ley, es necesario que pensemos acerca de algunos hechos que se nos presentan:
1. Si un autobús en movimiento frena, se observa que los pasajeros salen impulsados hacia delante, como si los cuerpos de las personas trataran de continuar moviéndose.
2. Si el mismo autobús, estando en reposo, arranca bruscamente, los pasajeros sonimpulsados hacia atrás, como si los cuerpos de las personas trataran de continuar en estado de reposo en que se encontraban.
3. Si una pelota de béisbol es lanzada por un suelo pedregoso, notamos que a medida que avanza va disminuyendo su velocidad, hasta llegar un momento en que se detiene.
4. Si la misma pelota es lanzada por un piso liso y pulimentado, se observa que rodará más que en el casoanterior, pero aún así, llegará el momento en que se detendrá. Ver figura 1
Si revisamos el ejemplo (1), notamos que un cuerpo en movimiento tiene tendencia a continuar en movimiento. En el ejemplo (2) observamos que un cuerpo en reposo es propenso a continuar en reposo.
Los ejemplos (3) y (4) nos dan a entender que la disminución de la velocidad que tienen los cuerpos en movimiento se debesimplemente al roce entre ellos al pavimento. De no ser así, continuarían moviéndose indefinidamente y con movimiento rectilíneo uniforme.

En la figura 1(a) se muestra que la esferita es detenida por la fuerza de rozamiento. Sin rozamiento tomaría movimiento rectilíneo uniforme y no se detiene nunca, figura 1(d).
Estas ideas expuestas son similares a los experimentos realizados por Galileo, físicoque precedió a Newton. Este último, fundamentándose en aquellas experiencias lo llevaron a enunciar la ley de inercia, llamada primera ley de Newton:
Todo cuerpo en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme tiende a mantener su estado, siempre y cuando sobre él no actúe una fuerza externa.
Otro enunciado equivalente es el siguiente:
Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, o actúan variasque se anulan entre sí, entonces el cuerpo está en reposo o movimiento rectilíneo y uniforme.

Segunda Ley de Newton o Ley fundamental de la Dinámica
Ya conocemos que la fuerza aplicada a un cuerpo es capaz de producir variaciones de velocidad, es decir, aceleraciones.
Ahora trataremos de encontrar alguna relación de tipo cuantitativo entre la fuerza aplicada a un cuerpo y la aceleración queadquiere, valiéndonos para ello de un experimento idealizado que nos ayudará a comprender esa relación.
Dispongamos de una caja de masa m, la cual está dotada de unas rueditas que le permiten moverse a través de una superficie perfectamente pulid, con el objeto de suponer nula el roce.
a) Cuando la masa se mantiene constante.

Si aplicamos a la caja fuerzas F, 2F y 3F se van adquiriendoaceleraciones que se resumen en la siguiente tabla:
Masa constante
Aceleración | a | 2a | 3a | 4ª |
Fuerza | F | 2F | 3F | 4F |
Tabla A
En dicha tabla se ven las características siguientes:
Si F se duplica, a se duplica.
Si F se triplica, a se triplica.
Si F se cuadruplica, a se cuadruplica.
Como puede notarse, la aceleración aumenta en la misma proporción en que aumenta la fuerza, es decir:La aceleración de la caja es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre ella. |
Matemáticamente puede expresarse:

b) Si mantenemos constante la fuerza.
Consideremos ahora las tres cajas de masas diferentes: m; 2m; 3m; sobre las cuales actuará la misma fuerza como lo muestra la figura 3.

Los resultados se resumen en la siguiente tabla:
Fuerza constante
Masa del cuerpo | m |2m | 3m | 4m |
Aceleración | a | a/2 | a/3 | a/4 |
Tabla B
En dicha tabla se ven las características siguientes:
Si m se duplica, a se reduce a la mitad.
Si m se triplica, a se reduce a la tercera parte.
Si m se cuadruplica, a se reduce a la cuarta parte.
Como puede notarse, la aceleración se reduce en la misma proporción en que aumenta la masa, es decir:
La aceleración es inversamente...