Las leyes del movimiento de Isaac Newton se han convertido en la columna vertebral de la física clásica. Estas leyes, publicadas por primera vez por Newton en 1687, todavía describen con precisión el mundo tal como lo conocemos hoy. Su Primera Ley del Movimiento establece que un objeto en movimiento tiende a permanecer en movimiento a menos que otra fuerza actúe sobre él. Esta ley a veces se confunde con los principios de su segunda ley del movimiento, que establece la relación entre fuerza, masa y aceleración. En estas dos leyes, sin embargo, Newton discute principios separados que, aunque a menudo están entrelazados, describen dos aspectos diferentes de la mecánica.
Equilibrado vs. Fuerzas desequilibradas
La primera ley de Newton se ocupa de las fuerzas equilibradas, o aquellas que se encuentran en un estado de equilibrio. Cuando dos fuerzas están equilibradas, se cancelan entre sí y no tienen ningún efecto neto sobre el objeto. Por ejemplo, si usted y su amigo tiran de los extremos opuestos de una cuerda con la misma fuerza, el centro de la cuerda no se moverá. Tus fuerzas iguales, pero opuestas, se anulan entre sí. La segunda ley de Newton, sin embargo, describe objetos afectados por fuerzas desequilibradas o fuerzas que no se cancelan. Cuando esto ocurre, hay un movimiento neto en la dirección de la fuerza más poderosa.
Inercia vs. Aceleración
Según la primera ley de Newton, cuando todas las fuerzas que actúan sobre un objeto están equilibradas, ese objeto permanecerá en el estado en el que se encuentra para siempre. Si se está moviendo, seguirá moviéndose a la misma velocidad y en la misma dirección. Si no se mueve, nunca se moverá. Esto se conoce como la ley de la inercia. Según la segunda ley de Newton, si el statu quo cambia de modo que las fuerzas que actúan sobre el objeto se desequilibran, el objeto se acelerará a tasa descrita por la ecuación F = ma, donde "F" es igual a la fuerza neta que actúa sobre el objeto, "m" es igual a su masa y "a" es igual a la resultante aceleración.
Incondicional vs. Estado condicional
La inercia y la aceleración describen diferentes propiedades del objeto. La inercia es una propiedad incondicional que todo objeto tiene en todo momento, sin importar lo que le suceda. Sin embargo, un objeto no siempre acelera. Esto sucede solo bajo un conjunto específico de condiciones; por lo tanto, puede describir la aceleración como un estado condicional. La tasa de aceleración también es condicional, ya que depende de la masa del objeto y la cantidad de fuerza neta. Por ejemplo, una fuerza de 1 newton que actúa sobre una pelota que pesa 1 g no hará que la pelota se acelere tanto como una fuerza de 2 newton.
Ejemplo
La inercia describe por qué las personas en un vehículo en movimiento deben estar inmovilizadas. Si el automóvil se detiene repentinamente, las personas que están dentro continuarán avanzando a menos que un cinturón de seguridad aplique una fuerza opuesta. La aceleración describe por qué el automóvil se detuvo repentinamente. Dado que la desaceleración es una aceleración negativa, se rige por la segunda ley. Cuando la fuerza que se oponía al movimiento de avance del automóvil se hizo mayor que la que impulsaba su movimiento, el automóvil desaceleró hasta que se detuvo.