Física

13 Ejemplos de la Primera Ley de Newton en la Vida Real


La primera ley de Newton es representada cuando un patinador cae y rueda varios metros

La primera ley de Newton, también llamada Ley de la Inercia enuncia que todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento uniforme y rectilíneo a menos que otro cuerpo se interponga y actúe sobre él.

Esto quiere decir que todos los cuerpos tienden a mantenerse en el estado en el que se encuentran inicialmente, es decir, si están en movimiento tenderán a permanecer en movimiento hasta que alguien o algo los detenga; si están quietos, tenderán a permanecer quietos hasta que alguien o algo rompa su estado y los haga moverse.

En nuestros días este enunciado puede parecer un tanto obvio, pero no se debe olvidar que este descubrimiento, así como otros también muy relevantes, entre los que se puede mencionar la ley de la gravitación universal y los estudios sobre la descomposición de la luz blanca en diferentes colores, los realizó Isaac Newton hace aproximadamente 450 años.

Las leyes de Newton, entre las que se incluye esta Ley de la Inercia, además de la Ley de la Interacción y la Fuerza, y la Ley de Acción y Reacción –y que juntas conforman las leyes de la Dinámica de Newton- vinieron a explicar científicamente cómo actúan y reaccionan los objetos o cuerpos con masa ante la presencia o no de fuerzas ejercidas sobre ellos.

Ejemplos de la Ley de la Inercia

1- El coche que frena de manera brusca

El ejemplo más gráfico y cotidiano que explica esta ley es el movimiento que realiza nuestro cuerpo cuando vamos en un automóvil a una velocidad constante y este se detiene bruscamente.

De inmediato el cuerpo tiende a seguir en la dirección que llevaba el automóvil, por lo que es lanzado hacia delante. Este movimiento será suave si el automóvil se detiene suavemente, pero será mucho más violento si frena de golpe.

En casos extremos como un choque con otro vehículo u objeto, la fuerza ejercida sobre el objeto (automóvil) será mayor y el impacto será mucho más fuerte y peligroso. Es decir, el cuerpo mantendrá la inercia del movimiento que traía.

Lo mismo sucede al contrario. Cuando el automóvil está detenido por completo, y el conductor acelera bruscamente, nuestros cuerpos tenderán a permanecer como estaban (es decir, en reposo) y es por eso que tienden a echarse hacia atrás.

2- Desplazamiento de automóvil quieto

Al intentar empujar un automóvil, al principio resulta muy difícil, ya que debido a la inercia, el automóvil tiende a permanecer quieto.

Pero una vez que se logra ponerlo en movimiento, es mucho menor el esfuerzo que hay que hacer, puesto que entonces, la inercia hace que se mantenga en movimiento.

3- El atleta que no puede parar

Cuando un atleta intenta detener su carrera, le toma varios metros parar por completo, debido a la inercia producida.

Esto se ve más claramente en las competencias de pista, como por ejemplo, los 100 metros lisos. Los atletas continúan avanzando mucho más allá de la meta.

4- Teatro futbolero… o no

En un partido de fútbol suelen suceder caídas teatrales entre jugadores de ambos equipos. Muchas veces estas caídas pueden parecer exageradas, cuando uno de los atletas da varias vueltas por el césped luego del impacto.  La verdad es que no siempre tiene que ver con el histrionismo, sino con la Ley de la Inercia.

Si un jugador viene corriendo a gran velocidad por el campo, y es interceptado con rudeza por alguien del equipo contrario, en realidad está interrumpiendo el movimiento rectilíneo que este llevaba, pero su cuerpo tenderá a continuar en esa misma dirección y a esa velocidad. Por eso sucede la aparatosa caída.

5- La bicicleta autónoma

El pedaleo de una bicicleta permite que la misma continúe avanzando varios metros sin tener que pedalear, gracias a la inercia producida por el pedaleo inicial.

6- Sube y baja

Las montañas rusas pueden subir empinadas pendientes gracias a la inercia producida por la pronunciada bajada previa, que le permite acumular energía potencial para subir de nuevo.

7- ¿Truco o ciencia?

Muchos trucos que parecen sorprendentes, en realidad son simples demostraciones de la primera Ley de Newton.

Es el caso, por ejemplo, del mozo que puede sacar de un tirón el mantel de una mesa sin que se caigan los objetos colocados sobre ella.

Esto se debe a la rapidez y la fuerza aplicada al movimiento; los objetos que estaban en reposo, tienden a permanecer de esa forma.

8- Cuestión de técnica

Una baraja sobre un dedo (o sobre un vaso) y, sobre la baraja, una moneda. Mediante un rápido movimiento y fuerza ejercida sobre la baraja, esta se moverá, pero la moneda permanecerá quieta sobre el dedo (o caerá dentro del vaso).

9- Huevo cocido vs huevo crudo

Otro experimento para comprobar la Ley de la Inercia se puede hacer tomando un huevo cocido y haciéndolo girar sobre sí mismo en una superficie plana para luego detener el movimiento con la mano.

El huevo cocido se detendrá inmediatamente, pero si hacemos exactamente el mismo experimento anterior con un huevo crudo, al intentar detener el movimiento giratorio del huevo, observaremos que este sigue girando.

Esto se explica porque la clara y la yema crudas están sueltas en el interior del huevo y tienden a seguir en movimiento una vez aplicada la fuerza para detenerlo.

10- Torre de bloques

Si se hace una torre con varios bloques y se golpea fuertemente con un mazo el bloque inferior (el que soporta el peso de los demás), será posible sacarlo sin que el resto se caiga, aprovechando la inercia. Los cuerpos que están quietos, tienden a permanecer quietos.

11- Las carambolas de billar

En el billar, el jugador busca realizar carambolas golpeando las bolas con el taco o con otras bolas. Hasta entonces, las bolas se mantendrán paradas sin nada que las perturbe.

12- Viajes espaciales

Las naves que se lanzan al espacio mantendrán una velocidad constante de manera indefinida siempre y cuando estén lejos de la gravedad y no tenga ningún tipo de rozamiento.

13- Chut

Cuando un deportista patea un balón, ya sea de fútbol, rugby u otro deporte, este emplea sus músculos para generar una fuerza que permita el movimiento del balón en reposo. El balón solo será detenido por la fricción de la tierra y la gravedad.

Las leyes de Newton

El mundo moderno no podría concebirse tal cual es, si no fuera por los importantísimos aportes de este británico, considerado por muchos como uno de los genios científicos más importante de todos los tiempos.

Tal vez sin percatarnos de ello, muchísimos de los actos que realizamos en nuestra vida cotidiana explican y confirman constantemente las teorías de Newton.

De hecho, muchos de los “trucos” que suelen asombrar a grandes y chicos en ferias o programas de televisión, no son otra cosa que la comprobación y una explicación fenomenal de las leyes de la dinámica, en especial de esta primera ley de Newton o Ley de la Inercia.

Habiendo entendido ya que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, éste permanecerá quieto (a velocidad cero) o indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante, es necesario explicar también que, todo movimiento es relativo, ya que depende del sujeto que observe y describa dicho movimiento.

Por ejemplo, la azafata que camina por el pasillo de un avión en vuelo repartiendo café a los pasajeros, va caminando lentamente desde el punto de vista del pasajero que espera en su asiento la llegada de su café; pero para alguien que desde tierra observa el avión volando, si pudiera ver a la azafata, diría que se está moviendo a una gran velocidad.

Así pues, el movimiento es relativo y depende, básicamente del punto o sistema de referencia que se tome para describirlo.

El sistema de referencia inercial es el que se utiliza para observar aquellos cuerpos sobre los cuales no actúa ninguna fuerza y, por lo tanto, permanece quieto, y si se mueve, seguirá moviéndose a velocidad constante.