Primera Ley de Newton: Cualquier objeto, cuando no actúa sobre él por fuerzas externas, siempre permanece en reposo o en un estado de movimiento lineal uniforme hasta que otros objetos ejercen una fuerza sobre él para obligarlo a cambiar este estado. Esta es la "Primera Ley de Newton". Esta ley establece que la fuerza no es la condición que mantiene el movimiento de un objeto, sino la razón que cambia el estado de movimiento del objeto. La primera ley de Newton también se llama "ley de inercia". Aclara científicamente los dos conceptos físicos de fuerza e inercia, explica correctamente la relación entre fuerza y estado de movimiento y propone que todos los objetos tienen la propiedad de mantener su estado de movimiento sin cambios: la inercia, que es un principio de las leyes básicas de la física. Las leyes anteriores se derivan principalmente indirectamente de observaciones astronómicas. Son conclusiones abstractas y generales y no pueden definirse simplemente de manera literal y verificarse directamente mediante experimentos. Una afirmación que se acerca más a la situación real es que cualquier objeto mantiene su estado de movimiento original cuando la fuerza resultante de las fuerzas externas que experimenta es cero. Es decir, lo que originalmente estaba en reposo seguirá estando en reposo, y lo que originalmente estaba en movimiento seguirá moviéndose en línea recta a una velocidad constante. La inercia de un objeto es esencialmente la inercia del objeto en relación con el movimiento de traslación y su tamaño es la masa inercial. Los objetos también tienen inercia relativa a la rotación, pero no es lo mismo que la inercia mencionada en la primera ley. Su magnitud es el momento de inercia. La masa inercial y el momento de inercia se utilizan para representar la inercia, pero son cantidades físicas diferentes. El término "momento de inercia" no aparece en la física de la escuela secundaria, por lo que no es necesario mencionar la diferencia entre los dos. Cuando una fuerza externa no actúa sobre un objeto o cuando la fuerza externa neta es cero, el hecho de que el objeto esté en reposo o se mueva en línea recta con una velocidad uniforme depende no sólo del sistema de referencia sino también del estado inicial de movimiento.
Segunda Ley de Newton La expresión general de la segunda ley de Newton es: la aceleración a de un objeto es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza resultante que experimenta, e inversamente proporcional a su masa m. La aceleración a es proporcional a la fuerza resultante que experimenta F en la misma dirección. Su expresión es
F=kma
donde k es el coeficiente proporcional, y su valor está determinado por las unidades de fuerza, masa y aceleración. En el Sistema Internacional de Unidades, que es el sistema del metro·kilogramo·segundo, k es 1. La fórmula anterior se convierte en
F=ma
Es decir, la fuerza resultante F de las fuerzas que actúan sobre el objeto es igual al producto de la masa m del objeto y la aceleración. a generado bajo la acción de la fuerza. El objeto al que se hace referencia aquí es la partícula.
La dirección de la fuerza externa neta determina la dirección de la aceleración del objeto, y la dirección de la aceleración refleja la dirección de la fuerza externa neta sobre el objeto. La aceleración y la fuerza externa neta se corresponden en tiempo real. La aceleración instantánea de un objeto en cada momento es directamente proporcional a la fuerza externa neta que experimenta en ese momento. La fuerza constante produce una aceleración constante y la fuerza variable produce una aceleración variable. Cuando el efecto de la fuerza desaparece, la aceleración también desaparece. La forma en que un objeto se mueve bajo la acción de una fuerza externa neta depende de si la fuerza externa neta es una fuerza constante o variable y del estado inicial de movimiento.
La segunda ley de Newton solo es aplicable a la resolución de problemas de movimiento de objetos a baja velocidad y no se puede utilizar para resolver problemas de movimiento a alta velocidad, solo es aplicable a objetos macroscópicos y generalmente no se aplica a los microscópicos; partículas. Al aplicar la segunda ley de Newton, generalmente se utiliza la Tierra o el Sol como sistema de referencia, y se considera que la Tierra o el Sol mismo se mueven en línea recta a una velocidad uniforme.
La tercera ley de Newton es una de las leyes básicas importantes de la mecánica, también conocida como "ley de acción y reacción". La fuerza de acción y la fuerza de reacción entre cualquier objeto existen y desaparecen al mismo tiempo. Son iguales en magnitud y de dirección opuesta. Actúan en la misma línea recta pero actúan sobre dos objetos diferentes respectivamente.
No existe una diferencia esencial entre fuerza de acción y fuerza de reacción. No se puede considerar que una fuerza sea la causa y la otra el resultado. Cualquiera de las dos fuerzas puede considerarse como una fuerza de acción contra la cual la otra fuerza actúa como fuerza de reacción. Existe una comprensión correcta de la diferencia entre fuerzas de acción y reacción y fuerzas de equilibrio. En el rango de movimiento de baja velocidad, ya sea la interacción entre objetos en movimiento u objetos estacionarios; ya sea la interacción entre objetos en aceleración o entre objetos que se mueven a una velocidad constante, ya sea breve o continua, todas las interacciones siguen el tercio de Newton; ley.
La propiedad de un objeto inercial de permanecer en reposo o moverse en línea recta a una velocidad uniforme se llama inercia. La inercia es una propiedad inherente de un objeto, que se expresa como un grado de resistencia de un objeto a los cambios en su estado de movimiento. La masa es una medida de la inercia de un objeto.
Cuando la fuerza externa que actúa sobre el objeto es cero, la inercia se manifiesta cuando el objeto mantiene su estado de movimiento sin cambios, es decir, permanece estacionario o se mueve en línea recta a una velocidad uniforme cuando la fuerza externa que actúa sobre el objeto no es cero; , la inercia se manifiesta como la fuerza externa que cambia el estado de movimiento del objeto. Bajo la misma fuerza externa, un objeto con menor aceleración tiene mayor inercia y un objeto con mayor aceleración tiene menor inercia. Por tanto, la inercia de un objeto no cambiará en ningún momento (bajo la influencia de fuerzas externas o no) y bajo ninguna circunstancia (estacionaria o en movimiento), y mucho menos desaparecerá.
La ley de la inercia es "la primera ley del movimiento de Newton".
Fuerza inercial La ley del movimiento de Newton sólo se aplica a sistemas inerciales. En los sistemas no inerciales, para que las leyes del movimiento de Newton sigan siendo válidas, a menudo se introduce una fuerza imaginaria para explicar el movimiento de los objetos en los sistemas no inerciales. Esta fuerza imaginaria introducida debido a la inercia del objeto se llama "fuerza de inercia". Es una manifestación de la inercia de los objetos en un sistema no inercial y no refleja la interacción entre objetos. Tampoco obedece la tercera ley de Newton, por lo que la fuerza de inercia no tiene fuerza ni fuerza de reacción. Por ejemplo, cuando un automóvil en movimiento frena repentinamente, los pasajeros en el automóvil sentirán una fuerza hacia adelante sobre ellos mismos, lo que los hará caer hacia adelante. Esta fuerza es la fuerza de inercia. Por poner otro ejemplo, cuando un coche gira, el pasajero también sentirá una fuerza que le hace salir del centro de la curva. Esta fuerza se llama "fuerza centrífuga inercial".
Marco inercial es la abreviatura de marco de referencia inercial. Cualquier sistema de referencia en el que se pueda establecer la ley de inercia de Newton se denomina "sistema de referencia inercial". Todos los sistemas de referencia que son relativamente estacionarios o se mueven en línea recta a una velocidad uniforme con respecto a un sistema inercial son sistemas inerciales. El sol es un sistema inercial. Si se utiliza el sol como sistema de referencia, las leyes del movimiento de Newton siempre se establecen con precisión. Pero todos los planetas del sistema solar se mueven a velocidades variables debido a su rotación y revolución, por lo que no son sistemas inerciales. La Tierra es uno de los planetas y, por supuesto, no es una excepción. Si se utiliza la Tierra como sistema de referencia, será incompatible con las leyes de Newton. Dado que la aceleración del movimiento de la Tierra en relación con el Sol es muy pequeña, la Tierra puede considerarse aproximadamente como un sistema inercial bastante bueno en las discusiones sobre algunos problemas físicos.