Primera Ley de Newton e Inercia (Resumen 2)

Planteamiento de la ley

La Primera Ley de Newton o Ley de la Inercia establece que:

Todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme (MRU) mientras la fuerza neta sobre él sea cero.

$$\sum \vec{F} = 0 \implies \vec{a} = 0$$

Concepto de inercia

• Inercia: tendencia natural de un cuerpo a resistir cambios en su estado de movimiento.
• La medida cuantitativa de la inercia es la masa: a mayor masa, mayor resistencia a cambiar su velocidad.

Estados posibles con fuerza neta nula

1. Reposo: el cuerpo mantiene su velocidad nula.
2. MRU: el cuerpo se mueve en línea recta con rapidez constante.

Sistemas de referencia inerciales

• La Primera Ley solo es válida en sistemas de referencia inerciales.
• Un sistema inercial es aquel que está en reposo o en MRU respecto a las estrellas fijas (o a otro sistema inercial).
• Los sistemas acelerados o rotatorios son no inerciales y requieren fuerzas ficticias (como la fuerza centrífuga) para explicar el movimiento aparente.

Fuerzas equilibradas

• Cuando actúan varias fuerzas y se cancelan mutuamente, se dice que el cuerpo está en equilibrio.
• Equilibrio estático: cuerpo en reposo (ej. un libro sobre una mesa).
• Equilibrio dinámico: cuerpo en MRU (ej. un auto que avanza a velocidad constante con fricción equilibrada por el motor).

Ejemplos cotidianos

• Los pasajeros de un bus se lanzan hacia adelante cuando este frena: sus cuerpos tienden a seguir moviéndose.
• Al sacudir una manta, las partículas de polvo se desprenden por su inercia.
• Un objeto sobre el tablero de un auto se desliza al acelerar o frenar bruscamente.
• No se siente el movimiento de la Tierra porque viajamos con ella a velocidad casi constante.

Ideas clave para el examen

• Fuerza neta cero ≠ ausencia de fuerzas: pueden haber fuerzas, pero se equilibran.
• La inercia no es una fuerza; es una propiedad de la materia.
• La velocidad constante implica aceleración cero, no fuerza cero necesariamente (puede haber fuerzas equilibradas).
• La Primera Ley define el marco de referencia inercial, base para aplicar la Segunda Ley.