LA primeroleyenNewton, también conocido como principiodainercia, establece que todo el cuerpo permanece en su estado de reposo o en un movimiento recto y uniforme si las fuerzas que actúan sobre él se anulan entre sí. La ley de la inercia fue concebida por el físico inglés Isaac Newton y se basó en las observaciones hechas por el italiano Galileo Galilei. Junto con el principio fundamental de la dinámica y la ley de acción y reacción, la ley de la inercia constituye el conjunto de leyes que subyacen a la base teórica de Mecánica clásica.
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¿Qué es la inercia?
LA inercia es una propiedad inherente de la materia, es decir, todos los cuerpos que tienen cierta cantidad de pasta tienen inercia. La medida cuantitativa de inercia de un cuerpo es su masa, que se puede medir en kilogramos, por ejemplo. La inercia indica la tendencia de un cuerpo a permanecer en su estado de movimiento, es decir, un cuerpo con mucha inercia se opone fuertemente a los cambios en su velocidad.
La inercia es la propiedad de un cuerpo que lo hace oponerse a cualquier agente que intente ponerlo en movimiento o, si está en movimiento, cambiar la magnitud o dirección de su velocidad. Un cuerpo en movimiento sigue moviéndose no por su inercia, sino por la ausencia de una fuerza capaz de frenarlo, cambiar su dirección o acelerarlo. |
Podemos sentir la inercia cuando estamos dentro de un vehículo en movimiento, por ejemplo. Cuando se acelera el vehículo, sentimos que nuestro cuerpo se presiona contra el asiento del automóvil. Asimismo, cuando el coche frena bruscamente, tendemos a seguir moviéndonos a velocidad constante y en línea recta. Por lo tanto, para percibir la acción de la inercia, necesitamos estar en algún marco de referencia acelerado, solo así es posible percibir la oposición al cambio en el estado de movimiento. Mire la figura a continuación:
Ahora, usando algunos términos más técnicos, decimos que si la fuerza neta sobre un cuerpo es nulo, este cuerpo podría estar en reposo como en un movimiento rectilíneo uniforme, como se muestra en el siguiente diagrama:
Además, cuanto mayor es la inercia de un cuerpo, mayor es la fuerza necesaria para cambiar su estado de movimiento. La inercia se mide por la cantidad de masa en un cuerpo.
Cálculo de inercia
De acuerdo con Segunda ley de Newton, la inercia de un cuerpo se puede calcular por la relación entre la fuerza aplicada y la aceleración que se obtiene mediante la aplicación de esa fuerza.
La lista anterior nos muestra que el inercia de un cuerpo es proporcional à fuerza que se aplica sobre él y inversamenteproporcional la tuya aceleración, es decir, cuanto mayor es la inercia de un cuerpo, mayor es la fuerza necesaria para ponerlo dentro o fuera de su estado actual de movimiento.
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Ejemplos de inercia
- Si sacamos rápidamente un mantel de una mesa llena de objetos, es posible retirarlo sin dejar caer ninguno de ellos gracias a la tendencia de estos objetos a mantener su estado de reposo. Esto se debe a que cuando tiramos de la toalla a alta velocidad, la fuerza de fricción entre los objetos y la toalla es insignificante, gracias al comportamiento del coeficiente de fricción dinámica.
- Cuando un automóvil tiene una colisión, los ocupantes del vehículo son "arrojados" hacia adelante, ya que tienden a seguir moviéndose en línea recta. Una forma de evitar que esto suceda es aplicar una fuerza que resista este movimiento, por lo que el uso de cinturones de seguridad es obligatorio.
- Cuando giramos varias veces, nos mareamos porque el líquido dentro de la oreja sigue girando debido a su inercia.
- La fuerza g, utilizada en aplicaciones aeronáuticas, es en realidad la inercia que sienten los pilotos de aviones cuando hacen giros bruscos oa alta velocidad.
Ejercicios sobre la primera ley de Newton
Pregunta 1) Los reposacabezas están presentes en la mayoría de los vehículos en la actualidad, ya que hay una gran posibilidad de que los ocupantes de un vehículo se rompan el cuello en caso de colisión por alcance. carro. El principio físico capaz de explicar la necesidad de reposacabezas es (a):
a) Primera ley de Newton.
b) Segunda ley de Newton.
c) ley de acción y reacción.
d) teorema de flotabilidad.
e) equilibrio de fuerzas.
Plantilla: Letra a
Resolución: Los reposacabezas son necesarios debido a la tendencia de las cabezas de los ocupantes a permanecer en reposo cuando se producen colisiones por alcance, por ejemplo.
Pregunta 2) La mayoría de las lavadoras tienen una función centrífuga, que se utiliza para secar parcialmente la ropa. el principio físico que explica CORRECTAMENTE el funcionamiento del proceso de centrifugación es (a):
a) fuerza centrífuga.
b) principio de inercia.
c) rotación.
d) traducción.
e) torque.
Plantilla: Letra b
Resolución: Durante el proceso de centrifugación, el líquido contenido en el interior de las lavadoras es expulsado gracias a su inercia, ya que, por mantener su movimiento de rotación, una fuerza centrípeta actúa sobre el líquido hacia el centro de la máquina, de modo que la inercia del líquido se opone a este fuerza.
Pregunta 3) En los dibujos animados, es común ver escenas en las que se suelta un gran yunque, destruyendo los pisos de varios pisos hasta llegar al suelo. Aunque exagerado, el comportamiento del asunto es similar al que vemos en los dibujos animados. La explicación física de este comportamiento viene dada por:
a) ley de la inercia, que establece que los cuerpos en movimiento tienden a permanecer en movimiento.
b) ley de acción y reacción, que establece que la fuerza que ejerce el yunque sobre el suelo es igual a la fuerza que ejerce el suelo sobre el yunque.
c) ley de la gravedad, que explica que el yunque solo cae debido a la acción de la aceleración gravitacional.
d) ley de conservación de la cantidad de energía, que establece que toda la energía mecánica inicial se mantiene constante.
e) Ley de Coulomb, que establece que la fuerza de atracción eléctrica es la responsable de acelerar el yunque hacia el suelo.
Plantilla: Letra A. Lo que explica la incesante caída del yunque es la primera ley de Newton. Según esta ley, también conocida como ley de inercia, la masa del yunque hace que su tendencia a seguir moviéndose sea muy grande.
Por Rafael Hellerbrock
Profesor de física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-newton.htm
