¿POR QUÉ A LA 1ª LEY DE NEWTON LE CUESTA MOVERSE?
Si eres de los que le cuesta levantarse por la mañana, te gustará saber que no es culpa tuya, la Física te respalda. Al menos ya tienes una excusa para remolonear un rato, aunque te advierto que no te va a librar de una regañina.
Lo cierto es que cuando queremos poner en movimiento cualquier cuerpo todos reconocemos que existe un primer momento en que aparece una gran resistencia. Una vez en marcha, el cuerpo se mueve con mayor facilidad.
De esto trata la primera ley de Newton:
"Todo cuerpo permanecerá en reposo, o en movimiento rectilíneo y a velocidad constante, a menos que se ejerza una fuerza sobre él".
Este principio es más complicado y engañoso de lo que parece, y te voy a mostrar por qué.
En nuestra vida diaria si empujas un objeto, se pone en movimiento pero tiende a pararse inmediatamente. ¿Estaba Newton equivocado? No, lo que ocurre es que en la vida diaria aparecen fuerzas contra el movimiento que cambian (reducen) la velocidad y paran los objetos. Estas fuerzas, llamadas de fricción o rozamiento, son debidas habitualmente al choque con sustancias como el aire o la superficie sobre la que se mueve el objeto.
Además, debes tener en cuenta lo que cuesta poner en movimiento un cuerpo. Por ejemplo, una canica pequeña se puede mover con un dedo, pero un camión de obra no. ¿Qué hay de distinto entre ambos casos?... Efectivamente, la cantidad de materia que tiene cada uno. En términos físicos, la masa.
Cuanta más materia tiene un cuerpo, más cuesta ponerlo en marcha
A esta idea de resistencia al movimiento (o al cambio de velocidad) se le denomina inercia. Por eso la primera ley de Newton se conoce también como la ley de inercia.
En realidad la resistencia al movimiento, inercia a partir de ahora, no sólo depende de la cantidad de materia. También depende de la forma. Por ello, es más fácil mover un cubo de material macizo que uno hueco, si ambos tienen la misma masa.
Este truco, aplicado a la construcción, es el que se ha usado durante siglos para construir grandes espacios con poco material. Usando estructuras compuestas de varillas más pequeñas, se conseguía más resistencia al movimiento con poco material. Esta idea se esconde en las antiguas estaciones de tren.
Por tanto, la inercia depende de la masa del cuerpo y de su forma.
En Física se distingue la masa gravitatoria y la masa inercial. La primera es la involucrada en el fenómeno de atracción entre cuerpos por ser materiales y la segunda es la responsable mayoritariamente de la resistencia al movimiento. Fue Einstein, uno de los primeros físicos que se planteó la igualdad de ambas masas para poder desarrollar su teoría general de la relatividad en 1915.
Otro detalle importante en la 1ª ley de Newton es la modificación de la velocidad debida a una fuerza. Aunque el ejemplo más evidente es la aceleración o la frenada, no debemos olvidar otro caso menos evidente: el cambio de dirección. Efectivamente, si un cuerpo cambia de dirección o gira, supone un cambio de la velocidad que es compatible con mantener la magnitud de la velocidad.
O sea, un planeta cuando gira, lo hace porque una fuerza le obliga a variar la dirección de su velocidad. Y este cambio de dirección manifiesta la existencia de una fuerza: la fuerza de la gravedad. Si la gravedad no existiera, el planeta seguiría moviéndose en línea recta.
Nos despedimos ya con uno de los múltiples memes sobre Newton.
No olvidéis enviar vuestros comentarios y reposar estos pensamientos. Como véis la primera ley de Newton da para mucho.
J. Carlos Avendaño
Profesor e ingeniero
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