Primera ley de Newton: la inercia

Colocas una moneda sobre un cartón que tapa la boca de un vaso y tiras del cartón de golpe, en horizontal, como se muestra en la figura.

La moneda cae dentro del vaso en lugar de salir volando con el cartón. Explica el truco con la primera ley de Newton.

En un partido de hockey sobre hielo, un jugador golpea el disco y este se desliza casi sin frenar hasta la otra punta de la pista. ¿Qué dice la primera ley de Newton sobre el movimiento del disco mientras nadie lo toca? ¿Por qué acaba parándose en una pista real?

Completa la frase con las palabras que faltan: «Si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo es cero, un cuerpo que está en reposo $\dots$ en reposo y un cuerpo que se mueve sigue moviéndose con movimiento $\dots$ y $\dots$ y velocidad $\dots$». Pon después un ejemplo de cada caso.

Una bola rueda por el suelo del patio y acaba parándose aunque nadie la toca. Un amigo dice: «Esto demuestra que la primera ley de Newton no se cumple en la vida real». ¿Tiene razón? Explica qué fuerza interviene y qué pasaría sobre una superficie perfectamente lisa y sin rozamiento.

Una nave espacial viaja por el espacio profundo, lejos de planetas y estrellas, con los motores apagados.

1. a) ¿Qué hace la nave: se para, se frena poco a poco o sigue a velocidad constante? Justifícalo con la primera ley.
2. b) ¿Hace falta gastar combustible para mantener la velocidad? ¿Y para cambiarla? Explica la diferencia.

Aitana está sentada en el sofá de su casa. ¿Está en reposo o en movimiento? Responde eligiendo dos sistemas de referencia distintos:

1. a) Respecto a las paredes de su casa.
2. b) Respecto al Sol.

¿Qué concluyes sobre afirmar, sin más, que «está quieta»?

Marc va en un tren que circula a velocidad constante por una vía recta y lanza una pelota verticalmente hacia arriba, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Cae la pelota otra vez en su mano, delante o detrás? Justifícalo.
2. b) ¿Cambiaría la respuesta si el tren estuviese frenando justo en ese momento? Explícalo.

En un avión en pleno vuelo, para ti tu maleta va quieta en el compartimento superior; sin embargo, para alguien que pudiera verte desde tierra, la maleta se mueve a unos $900\ \text{km/h}$.

1. a) ¿Quién tiene razón?
2. b) Explica qué es un sistema de referencia y por qué el reposo y el movimiento siempre se describen respecto a uno.

Vas de pie en el autobús, sin agarrarte a nada, y de pronto el conductor frena bruscamente. ¿Hacia dónde se inclina tu cuerpo, hacia delante o hacia atrás? Explícalo usando la primera ley de Newton.

¿Por qué es obligatorio llevar puesto el cinturón de seguridad incluso en los asientos traseros del coche? Explica qué le ocurriría a tu cuerpo en un frenazo fuerte si no lo llevaras, relacionándolo con la inercia.

Un skater baja por la calle y su tabla choca contra una piedra pequeña: la tabla se queda clavada y él sale volando hacia delante.

1. a) Explica con la primera ley por qué sale despedido.
2. b) Relaciona este accidente con la función del cinturón de seguridad en un coche.
3. c) Si en lugar de una piedra la tabla frenase poco a poco al meterse en la hierba, ¿saldría despedido con tanta violencia? Justifícalo.