Los principios en Principia

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Hay momentos que son inolvidables. No necesariamente buenos, pero inolvidables al fin y al cabo. Hay que vivir con ellos, porque hemos sido moldeados anímicamente para pasar del llanto a la risa dependiendo de la cercanía del afectado, aunque a veces ni siquiera eso nos hace sentir compasión por familiares o amigos. La línea que separa la carcajada espontánea de llevarse las manos a la cara es fina… muy fina. Todos los lectores sabrán de lo que hablo si lo identificamos dentro del campo que nos ocupa en esta entrada: las leyes del movimiento de Newton. Implacables. Siempre presentes, en aras del regocijo general. Partirse de risa viendo a alguien despeñarse porque le persigue un toro o saber que esa carrera a la piscina acabará antes de tiempo. Aquí veremos lo que dicen y lo que significan.

TEXTO POR LEONARDO D'ANCHIANO
ILUSTRADO POR JULIETA GUTNISKY
ARTÍCULOS
FÍSICA | HUMOR | NEWTON
14 de Noviembre de 2016

Como estudiante durante los 90, puedo afirmar que muchos de los que no entendieron lo que significan probablemente no lo hicieron porque la información les llegó en formato tiza-sobre-pizarra en lugar de en formato .gif o .mp4. Seamos francos, había gente a la que para atraer su atención hacía falta algo más que cifras y letras en un pizarrón de 2x4 metros. Es más, siempre que os decían que en la hora de filosofía, historia o idiomas veríais una película, os alegrabais. ¿Por qué no podía haber funcionado igual con la física? Ver cómo nuestros semejantes sufren los rigores y humillaciones de la física sin que los protagonistas puedan hacer nada para evitarlo fue un descubrimiento que TVE (entre otros) explotó de lo lindo con, por ejemplo, Vídeos de primera o Telecinco con Humor amarillo.

Hablando más en serio, lo cierto es que nuestra historia está plagada de descubrimientos, casuales o no tanto, que nos han permitido avanzar como especie remando todos en la misma dirección: compartiendo el conocimiento de lo descubierto y estableciendo patrones que el resto de especies no han sido capaces de desarrollar a tanto nivel. Esa diferencia la han marcado un reducidísimo grupo de personas que sobresalían con respecto al resto de sus coetáneos, como pudieron ser Galileo, Newton o Hawking, hoy en día, (que me perdonen los puristas pero con esto no estoy comparando sus aportaciones). Podría citar a muchos otros pero lo cierto es que los dos primeros me fascinan por lo que supieron encontrar y al tercero le admiro porque, además de contribuir a ese desarrollo común que he citado, lo hacía cuando se encerraba en su despacho escuchando óperas de Wagner a todo volumen. ¿No es para adorarle?

Como he dicho al principio, estamos programados para reírnos con el prójimo, pero a medida que pasa la vida, algo ocurre en nuestro cerebro que acabamos haciendo que nos riamos de él. La culpa de lo que va a ver el lector la tienen, exclusivamente, los protagonistas de los vídeos pero también su desconocimiento de las leyes fundamentales de la dinámica postuladas por Sir Isaac Newton hace ya más de trescientos años en su obra Philosophiæ naturalis principia mathematica. Veamos lo que dicen esas leyes y cómo actuar (o no) en consecuencia:

1ª Ley de Newton o principio de la inercia

Lo que dice. Todo cuerpo en reposo tenderá a permanecer en reposo de manera uniforme, a menos que una fuerza actúe sobre él y lo ponga en movimiento. De la misma manera, para detener un cuerpo en movimiento es necesario aplicarle una fuerza mayor a la que lo desplaza.

Lo que quiere decir. Si quieres mover una cosa tienes que empujarla. Si no la empujas, no se mueve. 

Vídeos de ejemplo:                           

Jenga. En este caso se aplica fuerza solamente a la pieza de abajo mientras que las otras permanecen en la torre.

Chica atada a uno que empieza a correr. La fuerza generada por él hace que ella se mueva.

Abuela paseando al perro. La abuelita pensaba que podría aguantar la fuerza del perro.

Coche y grúa. Si no se ata el coche al remolque de la grúa, el vehículo permanecerá en su lugar.

2ª Ley de Newton o principio fundamental de la dinámica

Lo que dice. La fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere el cuerpo.

La fórmula. F=m·a

Lo que quiere decir. Como te meta un tortazo, te estorba el cielo para dar vueltas.

Ahora bien, para explicar completamente el principio fundamental de la dinámica es necesario entender lo que es el momento y comprender también los dos tipos de choques que hay: elásticos e inelásticos. El momento de una fuerza se explica bien gráficamente: si tienes una tuerca y quieres apretarla o aflojarla, la experiencia te dice que si lo haces desde el extremo te costará menos. De la misma manera que si quieres abrir una puerta, te será más fácil si lo haces desde el picaporte que si empujas desde la parte donde tiene las bisagras. A partir de ahí, los tipos de deformación en los cuerpos y el movimiento resultante tras el choque determinan si son elásticos o inelásticos.

Choques elásticos. Una colisión entre dos o más cuerpos sin deformaciones permanentes tras el contacto. En este caso, se mantienen la energía y el momento. Estos vídeos son un ejemplo de ello. 

Kid going places. La masa del padre es tres veces la del hijo, por eso al transmitirle la fuerza, triplica la aceleración.

Perro que se cruza. La piscina transmite el momento de su conjunto y la energía cinética al pobre perro que solo pasaba por allí.

Choques inelásticos. A diferencia del elástico, en este tipo la energía se disipa. Los cuerpos se deforman y esa energía disipada se transforma en energía interna (temperatura). Aquí tenéis unos ejemplos.

Peor que los Mentos con Coca-Cola. Claro ejemplo en el que se aprecia la deformación de, basicamente, el conjunto de elementos de la cara.

Esquí acuático. El cuerpo con más fuerza modifica la trayectoria y arrastra al de menor fuerza.

Niño dormido. Cinturón suelto + niño dormido + movimiento = deformación de la cara.

3ª Ley de Newton o principio de acción y reacción

Lo que dice. Cuando un cuerpo aplica una fuerza sobre otro, el segundo ejercerá una fuerza igual sobre el primer cuerpo pero en sentido contrario.

La fórmula. Fab = - Fba

Lo que quiere decir. El que da, recibe (o por qué le llaman karma cuando quieren decir tercera ley de Newton). 

Veamos algunos claros ejemplos.         

Parque de atracciones. La base le devuelve el golpe con la misma fuerza e igual de centrada. Si os gusta mucho la física os podéis entretener calculando la trayectoria de las gafas al salir despedidas.

 

Motorista golpea a coche. Combinación con la 2ª ley que hemos comentado antes. El vehículo le devuelve el golpe y el tortazo es antológico.

Lanzamiento de cohete espacial. La propulsión a chorro (que se emplea para conseguir llegar a la velocidad de escape de la gravedad terrestre) es uno de los ejemplos más claros del principio de acción y reacción. El vídeo muestra el despegue del cohete Saturno V que mandó al espacio a los tres hombres que se posaron en la Luna por primera vez en la historia. 

Espero que estos vídeos hayan sido lo suficientemente complementarios a esos enunciados que a tantos nos hicieron aprender de memoria. Recordad que lo más importante de todo esto es que los tengáis en cuenta en vuestra vida cotidiana para que no os graben en alguna de esas situaciones.

[Agradecimientos: al becario de @PdeTannhauser por su ayuda, en general. Y a Principia por darme la oportunidad de colaborar con algo tan grande. :) ] 

Fuentes:

youtube.com
gifbin.com
imgur.com
4gifs.com

 

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