Principio de la Inercia ó Primera Ley de Newton
«Todo cuerpo permanece en reposo, o en movimiento uniforme en línea recta, a no ser que sea obligado a cambiar su estado por intermedio de fuerzas impresas en él»
Ese principio indica que la velocidad vectorial de un punto material no sufre variación. Si el punto se encuentra en reposo, permanece en reposo, y si está en movimiento, permanece con velocidad constante realizando movimiento rectilíneo y uniforme.
En la práctica no es posible obtener un punto material libre de la acción de fuerzas. Sin embargo, si el punto material estuviera sujeto a ninguna fuerza que actúe sobre él, estaría en reposo ó describiría un movimiento rectilíneo uniforme. La existencia de fuerzas no equilibradas produce variación en la velocidad del punto material.
La tendencia de un cuerpo de permanecer en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme, cuando libre de la acción o fuerzas o sino sujeto a fuerzas donde la resultante es nula, es interpretada como una propiedad llamada Inercia.
Cuanto mayor la masa de un cuerpo, mayor es su inercia, o sea, mayor es su tendencia a permanecer en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme. Por lo tanto, la masa es la constante característica del cuerpo, que va a definir su inercia. Esta relación entre la masa y la inercia es fundamental para entender la dinámica de los cuerpos y su comportamiento ante las fuerzas aplicadas.
Un cuerpo que está en reposo tiene la tendencia, por su inercia, a mantener el reposo. Esto se puede observar en la vida cotidiana, por ejemplo, cuando intentamos mover un objeto pesado que está en reposo. La dificultad que encontramos para moverlo es una manifestación de su inercia.
Un cuerpo en movimiento tiene la tendencia, por su inercia, a mantener su velocidad. Esto se puede observar cuando viajamos en un vehículo que frena de repente. Aunque el vehículo se detenga, nuestro cuerpo tiende a seguir en movimiento debido a su inercia.
Ejemplo:
Un cohete en el espacio se puede mover sin la ayuda de propulsores solamente por Inercia. Cuando los propulsores son apagados el cohete sigue su movimiento en línea recta y con su velocidad constante. Esto se debe a que en el espacio no hay fuerzas de fricción que se opongan al movimiento del cohete, por lo que su inercia le permite seguir en movimiento a pesar de que los propulsores estén apagados.
La Fuerza o Segunda Ley de Newton
«El cambio del movimiento es proporcional a la fuerza motriz y se hace según la línea recta por la cual se imprime dicha fuerza.»
Fuerza, en física, es cualquier acción o influencia que cambia el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo. La fuerza es un vector, lo que significa que posee módulo, dirección y sentido. Cuando varias fuerzas actúan sobre un cuerpo, ellas son sumadas vectorialmente para dar lugar a una fuerza total, o resultante. En el Sistema Internacional de unidades, la fuerza es medida en Newtons.
Un newton (N) es la fuerza que hace con que un objeto de 100g de masa obtenga una aceleración de
1m/s²
Ejemplo:
Los automóviles pueden aumentar y disminuir la velocidad gracias a la acción de fuerzas aplicadas por el motor y por el freno, respectivamente. Cuando el motor aplica una fuerza al automóvil, este aumenta su velocidad. Por el contrario, cuando el freno aplica una fuerza en sentido contrario al movimiento, el automóvil disminuye su velocidad.
Principio de la Acción y Reacción o Tercera Ley de Newton
«A una acción siempre se opone una reacción igual, o sea, las acciones de dos cuerpos uno sobre el otro son siempre iguales y con direcciones contrarias.”
Siempre que dos cuerpos A y B interactúan, las fuerzas que ejercen son mutuas. Esto significa que no solo A ejerce una fuerza sobre B, sino que B también ejerce una fuerza sobre A. Estas fuerzas son iguales en magnitud pero opuestas en dirección, lo que significa que se cancelan entre sí.
Tanto A ejerce fuerza en B, como B ejerce fuerza en A. La interactuación entre cuerpos es regida por el principio de la acción y reacción, propuesto por Newton, como vemos en seguida:
Cada vez que un cuerpo A ejerce una fuerza Fa en un cuerpo B, ese segundo también ejerce en A una fuerza Fb que hace con que esas fuerzas:
- Tengan la misma intensidad
- Tengan la misma dirección
- Tengan sentidos opuestos
- Tengan la misma naturaleza
Las fuerzas de acción y reacción no se equilibran pues están aplicadas en cuerpos distintos. Esto se puede observar cuando empujamos una pared. Aunque la pared no se mueva, podemos sentir una fuerza que nos empuja hacia atrás. Esta es la fuerza de reacción que la pared ejerce sobre nosotros.
Ejemplo:
Para trasladarse, el nadador empuja el agua hacia atrás y, el agua a su vez, empuja el nadador hacia adelante. Perciba que las fuerzas de la par acción y reacción poseen las características presentadas anteriormente. En este caso, la fuerza que el nadador ejerce sobre el agua es igual y opuesta a la fuerza que el agua ejerce sobre el nadador.
