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LA FUERZA PRIMERA LEY DE NEWTON Introducción La primera ley de Newton, también conocida como la ley de inercia, es uno de los principios fundamentales de la física. Fue enunciada por Sir Isaac Newton en el siglo XVII y establece que un cuerpo en reposo permanecerá en reposo y un cuerpo en movimiento continuará en movimiento con velocidad constante en línea recta, a menos que actúe sobre él una fuerza externa. Esta ley es clave para entender el comportamiento de los objetos en el universo y es la base de la mecánica clásica. Definición La primera ley de Newton se puede enunciar de la siguiente manera: “Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme en línea recta a menos que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él”. En otras palabras, un objeto tiende a mantener su estado de movimiento o de reposo a menos que una fuerza externa actúe sobre él, cambiando así su velocidad o dirección. Fórmula La primera ley de Newton no tiene una fórmula matemática específica, ya que es más bien un principio fundamental de la física. Sin embargo, se puede expresar de manera matemática mediante la ecuación: ΣF = 0 Donde ΣF representa la suma de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto y 0 indica que si la suma de las fuerzas es igual a cero, el objeto permanecerá en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme. Definición diferencial La definición diferencial es un concepto utilizado para describir un cambio infinitesimal en una función o variable. Se refiere a la derivada de una función en un punto específico, lo que representa la tasa de cambio instantánea de la función en ese punto. La definición diferencial es fundamental en cálculo y análisis matemático para estudiar la variación de funciones en un punto determinado. Inercia y momento lineal La inercia es la tendencia de un objeto a permanecer en su estado de reposo o movimiento uniforme, según la primera ley de Newton. Por otro lado, el momento lineal (o cantidad de movimiento) de un objeto es la magnitud vectorial que representa su masa multiplicada por su velocidad. El momento lineal de un sistema de partículas se conserva si no actúan fuerzas externas netas sobre él, de acuerdo con la segunda ley de Newton. Sistemas de referencia inerciales y no inerciales Un sistema de referencia inercial es aquel en el cual se cumple la primera ley de Newton, es decir, en el que un objeto en reposo permanece en reposo y un objeto en movimiento se mueve con velocidad constante en línea recta en ausencia de fuerzas externas. Por otro lado, un sistema de referencia no inercial es aquel en el que la primera ley de Newton no se cumple debido a la presencia de fuerzas ficticias o aceleraciones no nulas. Un ejemplo de sistema de referencia no inercial es un coche en movimiento, donde los ocupantes sienten una fuerza hacia atrás al acelerar y hacia adelante al frenar, debido a la inercia. En resumen, la definición diferencial se refiere al cambio infinitesimal de una función, la inercia es la tendencia de un objeto a mantener su estado de movimiento o reposo, el momento lineal es la cantidad de movimiento de un objeto y los sistemas de referencia inerciales y no inerciales son importantes para el estudio del movimiento de los objetos en física. Ejemplos La primera ley de Newton, también conocida como la ley de la inercia, establece que un objeto en reposo seguirá en reposo, y un objeto en movimiento seguirá en movimiento a menos que actúe una fuerza externa sobre él. Aquí hay algunos ejemplos cotidianos de la primera ley de Newton: 1. Automóvil en movimiento: Cuando un automóvil viaja a una velocidad constante en una carretera recta, continúa moviéndose en línea recta a menos que se aplique una fuerza externa como los frenos o una curva en la carretera. 2. Jugador de fútbol: Cuando un jugador de fútbol patea una pelota hacia el arco, la pelota continúa moviéndose en la misma dirección hasta que la detiene un jugador del otro equipo, la portería o algún otro obstáculo. 3. Mesa puesta: Un objeto como una taza de café en una mesa permanece inmóvil hasta que una fuerza externa, como la fuerza del viento o la mano de una persona, lo mueva. 4. Piedra en el espacio: Si un astronauta lanza una piedra en el espacio, la piedra seguirá moviéndose en la misma dirección y a la misma velocidad a menos que se aplique alguna fuerza externa sobre ella. 5. Movimiento circular: Un objeto que gira en círculo, como una hélice o una rueda, continúa girando hasta que se aplica una fuerza externa que lo detenga o lo acelere. 6. Experimento del cubo de Newton: Consiste en colocar un cubo con una moneda encima sobre una cartulina. Cuando se jala rápidamente la cartulina, el cubo cae en la moneda sin moverse lateralmente debido a la inercia. Estos ejemplos ilustran cómo la primera ley de Newton afecta nuestras vidas cotidianas y ayuda a explicar el comportamiento de objetos en movimiento o en reposo. Conclusiones La primera ley de Newton es crucial para comprender el comportamiento de los objetos en el universo, ya que establece que un cuerpo en reposo tiende a permanecer en reposo y un cuerpo en movimiento tiende a seguir moviéndose con velocidad constante a menos que actúe sobre él una fuerza externa. Esta ley se aplica a todos los objetos, desde partículas subatómicas hasta cuerpos celestes, y es fundamental para el estudio de la dinámica y la mecánica clásica. Bibliografía Academia Khan ¿Qué es la primera ley de Newton? (artículo)” (2023) . “Leyes de Newton” (2023) Biografías y Vidas. NASA “La primera ley de Newton: ley de la inercia” (2021) . OpenStax. Primera ley de Newton – Física universitaria volumen 1 (2021) . Textos libres . Leyes de Newton” (2023) . Introducción Definición Fórmula ΣF = 0 Definición diferencial Inercia y momento lineal Sistemas de referencia inerciales y no inerciales Conclusiones Bibliografía