Primera Ley de Newton
La primera ley de Newton establece que un objeto permanece en reposo o sigue moviéndose a velocidad constante a menos que una fuerza desequilibrada actúe sobre él.
Definition
La primera ley de Newton dice que las cosas siguen haciendo lo que ya estaban haciendo: un objeto en reposo permanece en reposo, y un objeto en movimiento sigue moviéndose en línea recta, a menos que una fuerza lo empuje o lo jale. También llamada la ley de la inercia, establece que un objeto continúa a velocidad constante, es decir, a rapidez constante en línea recta, a menos que actúe sobre él una fuerza desequilibrada, así que las fuerzas equilibradas con fuerza neta cero no pueden cambiar el movimiento de un objeto. En símbolos, si $\sum \vec{F} = 0$ entonces $\vec{a} = 0$ y $\vec{v}$ es constante. Más allá de ser un caso especial de la segunda ley, la primera ley define los marcos de referencia inerciales: marcos en los que un objeto libre de fuerzas se mueve en línea recta a rapidez constante. En un marco acelerado, no inercial, los objetos parecen acelerar sin ninguna fuerza identificable, y deben añadirse fuerzas ficticias para que las leyes de Newton funcionen.
Example
Cuando un auto se detiene bruscamente, tu cuerpo sigue moviéndose hacia adelante hasta que el cinturón de seguridad te detiene; tu cuerpo estaba obedeciendo la primera ley de Newton. Un disco de hockey que se desliza sobre hielo liso a $8\ \text{m/s}$ recorre la longitud de la pista a casi $8\ \text{m/s}$ porque casi no hay fricción, mientras que en un piso rugoso la fricción es una fuerza desequilibrada que lo detiene rápidamente. Un péndulo colgado dentro de un autobús se balancea hacia atrás cuando el autobús acelera hacia adelante a $2\ \text{m/s}^2$. Desde el camino, un marco inercial, la lenteja simplemente se está quedando atrás, obedeciendo la primera ley hasta que la cuerda la arrastra; dentro del autobús, parece una misteriosa fuerza hacia atrás de $m \times 2\ \text{m/s}^2$.
Key Insight
Los objetos no frenan por sí solos. Una pelota rodando se detiene porque la fricción empuja contra ella, no porque "se le acabe" el movimiento, y un mantel puede jalarse bruscamente de debajo de los platos porque la inercia de los platos los mantiene en su lugar mientras la fuerza de fricción, breve y pequeña, no basta para arrastrarlos. Esta idea derrumbó la afirmación de Aristóteles de que el movimiento requiere un empuje continuo. Los experimentos de Galileo con planos inclinados mostraron que sin fricción una pelota rodaría para siempre, y Newton convirtió esa observación en el fundamento de la mecánica.