1. ¿CUÁLES SON LAS REGLAS DEL MOVIMIENTO ?
TRES IDEAS FUNDAMENTALES SOBRE LAS FUERZAS
María Luisa y su familia fueron al circo.
Se divirtieron mucho cuando vieron entrar
a los payasos en unos pequeños carritos
y cómo salían disparados hacia adelante
cuando frenaban.
Miguel, el hermano más pequeño,
quedó asombrado cuando vio a
una joven colgar
sólo de una liga
y hacer piruetas
en el aire
2. Para terminar el espectáculo, el momento
más esperado... ¡el hombre bala entró a la
pista! Después de un conteo, ¡pum!, salió
disparado por los aires para caer en una red
colocada en el extremo de la carpa.
Cuando salieron de la función, todos estaban
asombrados y varias preguntas rondaban
por sus cabezas:
● ¿por qué los payasos salían disparados cuando frenaban?,
● ¿cómo pudo la joven mantenerse colgada de la liga sin caer al piso?,
● ¿cómo hizo el hombre bala para salir disparado del cañón?
● ¿Qué es una fuerza y cómo se relaciona con el movimiento de los
cuerpos?
● ¿Cómo se puede medir la magnitud de las fuerzas?
● ¿En qué momento se puede decir que actúa una fuerza?
3. Una de las primeras personas que se dedicó a estudiar la relación de las fuerzas y el movimiento
fue el filósofo griego Aristóteles.
Aristóteles afirmaba que el estado natural de los cuerpos es el reposo y que para moverlos se
necesitaba una fuerza.
Por ejemplo, para frenar una carreta no se necesitaba ninguna fuerza, porque tarde o temprano se
detendría de manera natural.
Durante muchos siglos, las ideas de Aristóteles fueron aceptadas sin que se cuestionaran
pues, en esa época se consideraba que para estudiar la realidad y explicarla, bastaba con realizar
un análisis razonado sin comprobar las ideas.
En el siglo XVI, durante el Renacimiento, en Europa surgieron nuevas corrientes de pensamiento
que llevaron a los científicos a cuestionar las ideas postuladas en la Antigüedad.
Uno de los principales científicos de esa época fue el italiano Galileo Galilei, quien para probar
sus ideas comenzó a realizar experimentos. A diferencia de Aristóteles, Galileo pensó que si a un
objeto en movimiento se le dejaban de aplicar las fuerzas, éste se mantendría en movimiento
uniforme.
Años después, el científico británico Isaac Newton (1642-1727) confirmó las ideas de Galileo y
estableció unas reglas sobre el movimiento, las cuales ahora conocemos como leyes de Newton.
De este modo, Galileo y Newton descubrieron e interpretaron correctamente cómo actúan las
fuerzas para cambiar el movimiento de cualquier objeto en el universo.
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5. ¿Cómo medimos las fuerzas?
Como hemos revisado en las páginas anteriores, las fuerzas son producto de la
interacción de cuando menos dos cuerpos (objetos o seres vivos), por lo que
siempre se presentan en pares.
Por ejemplo, cuando se empuja una caja hay una fuerza que la desliza y otra que se
opone al movimiento, la de fricción, y cuando un libro está sobre una mesa, actúan la
fuerza de gravedad que lo atrae hacia el centro de la Tierra, y la fuerza normal que
tiene sentido contrario.
Las fuerzas son las causantes de que un cuerpo esté en reposo (en movimiento constante en línea recta) y
que cambien su movimiento o estado de reposo. También determinan cómo se mueven los cuerpos y cuál
es su trayectoria.
Como sabes, las fuerzas son cantidades vectoriales, lo cual quiere decir que tienen magnitud, dirección y
sentido. Para medirlas se usa un instrumento llamado dinamómetro.
Un dinamómetro consiste en un resorte del que se cuelga una masa y una escala que marca la
cantidad de fuerza conforme se estira el resorte (Se usa un resorte porque la distancia que este se estira es
proporcional a la fuerza que se le aplica.
La unidad usada para medir las fuerzas en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el newton, que se
abrevia con la letra N y es una unidad derivada, porque se define con base en otras llamadas
fundamentales. Así, un newton se expresa de esta forma: 1 N = 1 kg × m/s2.
Como puedes observar, en la definición de newton se emplean las unidades de masa (kg) y de aceleración
(m/s2) porque es la aceleración con la que cae un cuerpo de 1 kilogramo. Para tener una idea aproximada
de lo que es un newton, podemos decir que este equivale a la fuerza con que cae una manzana en nuestro
planeta.
Otra unidad más pequeña, no incluida en el SI, para medir las fuerzas es la dina, 1 dina = 1 g × cm/s2.
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7. ¿Qué ocurre cuando no actúan fuerzas sobre los cuerpos?
Cuando viajas en un autobús, parado o sentado, y este frena bruscamente, tiendes a seguir
con tu movimiento original, el que compartías con el camión .
8. De igual forma, si el autobús acelera, el impulso es hacia atrás.
También, si toma una curva hacia la derecha, te empujará hacia la
izquierda contra otra persona o la pared del camión; si la curva es hacia
la izquierda, te moverás hacia la derecha.
En los ejemplos anteriores se observa la tendencia de los cuerpos a
permanecer en movimiento o la resistencia u oposición que presentan
para cambiarlo. Esta propiedad se llama inercia.