La primera ley de Newton.
 

Para plantear su primera ley del movimiento, Newton se apoyó en las ideas y el trabajo de Galileo y René Descartes (1596-1659). Galileo había experimentado con planos inclinados para establecer el llamado “principio de inercia”, mientras que Descartes había llegado a él a través de la especulación.

Galileo realizó experimentos sobre un plano inclinado doble en el que una bola descendía por un extremo y, después de alcanzar la base, ascendía por el otro. La pregunta que quería responderse era hasta qué altura llegaría en su ascenso.

Galileo observó que el resultado dependía de la fricción que oponía la rampa al movimiento y que la bola casi alcanzaba la misma altura cuando la fricción era pequeña. Planteó entonces la hipótesis de que en ausencia de fricción, la bola debía alcanzar la misma altura de la que partía.

 
 

Fig.1 En un plano sin fricción la bola logra subir a la misma altura.

 

Al disminuir la inclinación de la rampa de ascenso, la experiencia le mostró que la bola siempre llegaba cerca de la altura de partida y recorría una distancia cada vez mayor. ¿Qué sucedería entonces si la rampa de ascenso fuera completamente horizontal?

¿Qué distancia recorrería la bola? Galileo concluyó que, en ausencia de fricción, la bola continuaría su movimiento “uniforme y perpetuo”.

De manera independiente, Descartes llegó a una conclusión similar a la de Galileo y postuló que “todo cuerpo que se mueve tiende a mantener su movimiento en una línea recta.” Sin embargo, retrasó la publicación de sus ideas durante más de diez años por temor al juicio y represión de la Iglesia. Newton reconoció la importancia de todas estas ideas y las recogió en su primera ley del movimiento.

 
Todo objeto mantiene su estado de reposo, o de movimiento, en línea recta a rapidez constante, a menos que se apliquen sobre él fuerzas que lo obliguen a cambiar dicho estado de movimiento.
 

La interpretación de la Primera Ley de Newton puede llevar a confusiones y por eso es importante reconocer sus implicaciones. De ella se deduce, por ejemplo, que en ausencia de toda fuerza, un cuerpo en reposo se mantendrá en reposo y un cuerpo en movimiento, lo seguirá haciendo a velocidad constante.

Sin embargo, de la primera ley no se concluye que todo cuerpo en reposo, o en movimiento a velocidad constante, no está sujeto a la acción de fuerzas. Sobre un jarrón en una mesa actúan varias fuerzas y lo mismo pasa si empujas un escritorio y lo desplazas a velocidad constante.

Lo que sucede en estos casos es que la suma de las fuerzas sobre el sistema (la fuerza resultante) es cero y sus efectos se anulan. En estas condiciones, el comportamiento del sistema resulta equivalente al del caso en que ninguna fuerza actúa.

La tendencia de un cuerpo a mantener su estado de movimiento también se manifiesta como una resistencia a que el movimiento cambie; esta resistencia recibe el nombre de inercia y por eso la Primera Ley de Newton también se conoce como “ley de la inercia”. Aunque en la vida cotidiana es imposible evitar los efectos de la fricción y de la fuerza de gravedad sobre el movimiento de los cuerpos, las implicaciones de la Primera Ley de Newton se manifiestan por todas partes. Te has preguntado, por ejemplo, ¿por qué cuando un avión despega los pasajeros parecen pegarse a sus asientos? O, ¿por qué al lanzar una moneda al aire en un coche en movimiento te cae de nuevo en la mano?