[A911] Ley de inercia de un cuerpo

Al hablar de movimiento podemos hacerlo desde un punto de vista geométrico (Cinemática) o desde el punto de vista de las causas que lo provocan (Dinámica). Después de haber considerado la relatividad del movimiento nos vamos a centrar en las fuerzas que lo motivan. Los efectos de las fuerzas sobre los cuerpos se contemplan en la segunda ley de Newton, una de las tres leyes que según su autor son la base de toda la mecánica. Siendo la primera la ley de la inercia, y la tercera la ley de resistencia.

Comenzamos con algunas cuestiones generales de la segunda ley de Newton, cuyo principio consiste en que el cambio de la velocidad (la medida que indica la aceleración), es proporcional a la fuerza que actúa, y además tiene la misma orientación. Esta ley puede ser reflejada con la ecuación:

      F = m . a 

Suponiendo que "F" es la única fuerza que actúa sobre el cuerpo (sino tendríamos que considerar la sumatoria); "m" es la masa del cuerpo y "a" la aceleración del mismo.

De las tres magnitudes que aparecen en la fórmula, la más difícil de comprender es la masa, que frecuentemente es confundida con el peso, pero en realidad la masa no tiene nada de común con el peso. La masa de los cuerpos se puede averiguar comparando las aceleraciones a las cuales el cuerpo está expuesto bajo la influencia de una u otra fuerza exterior. De la ecuación se deduce que bajo la acción de una misma fuerza externa, cuanto mayor sea la masa, tanto menor será la aceleración que desarrollará el cuerpo. 

¿Cómo se debe entender la ley de inercia? 

Esta ley es expresada erróneamente como la calidad de los cuerpos “de conservar sus condiciones, mientras que las causas exteriores no las alteren”. Esta versión muy extendida confunde la ley de inercia con la ley de la causalidad, que afirma que nada sucede sin causa, es decir, que ningún cuerpo cambia sus condiciones sin causa. La auténtica ley de inercia no se refiere a cualquier condición física de los cuerpos, sino exclusivamente a las condiciones de reposo y movimiento, ya que como vimos se expresa como: "Todos los cuerpos conservan sus condiciones en estado de reposo o en movimiento recto y uniforme hasta el momento en que las fuerzas que actúan sobre ellos, los sacan de tal posición".

Esto significa que cada vez que el cuerpo:

• entra en movimiento,
• cambia su movimiento en línea recta en otro no en línea recta o en general cuando se mueve por un camino curvo,
• interrumpe, retarda o acelera su movimiento;

      debemos concluir que sobre el cuerpo actúan fuerzas exteriores.

Si no se verifica ninguno de estos cambios en el movimiento, entonces ninguna fuerza obra violentamente desde el exterior sobre el cuerpo y no lo mueve. Hace falta comprender claramente que los cuerpos que se mueven de manera uniforme y en línea recta no se encuentran absolutamente bajo ninguna influencia de fuerzas exteriores que obran sobre ellos (o que todas las fuerzas que actúan sobre ellos son equilibradas). En esto consiste la diferencia esencial entre los conceptos de los mecánicos contemporáneos y los puntos de vista de los pensadores de la Antigüedad y de la Edad Media (hasta Galileo). 

Aquí el pensamiento vulgar y el pensamiento científico se diferencian fuertemente. Hace falta explicar por qué el rozamiento de cuerpos en reposo es considerado en la mecánica como fuerza, a pesar que este rozamiento no puede provocar ningún movimiento. El rozamiento es una fuerza porque puede atrasar el movimiento (en Rozamiento veremos que a veces lo favorece, como en una cinta transportadora). Tales fuerzas, que por sí mismas no pueden engendrar movimientos pero que son capaces de atrasar los movimientos ya surgidos (o equilibrar otras fuerzas) se llaman fuerzas “pasivas”, a diferencia de las fuerzas que producen movimientos y que se llaman “activas”. Nuevamente insistimos que el cuerpo no tiende a quedarse en posición de reposo, sino que simplemente está en reposo. La diferencia es la misma que se presenta cuando un hombre terco está siempre en casa y es imposible sacarlo fuera de su vivienda, y otro hombre que casualmente se encuentra en su casa y que está dispuesto, por la más mínima causa, a dejar su habitación. Por la naturaleza propia de los cuerpos físicos, no son precisamente los que prefieren "quedarse en casa”, por el contrario (incluso en los grados superiores de su reposo) basta el impulso de una fuerza insignificante para lograr que se pongan en movimiento. 

La expresión “el cuerpo tiende a conservarse en reposo” es completamente inconveniente, porque se ha averiguado que un cuerpo en reposo, una vez lanzado fuera de este estado, no vuelve por su propia fuerza hacía él, sino al contrario, tiende siempre a mantenerse en movimiento (siempre que no existan fuerzas que impidan el movimiento).

No se deben menospreciar aquellas equivocaciones que en relación a la ley de inercia dependen de la aplicación inconsiderada de la palabra "tender", como sucede en la mayoría de los manuales de física y mecánica.

 

Fuente:

• Yacov Perelman. Mecánica para todos. Capítulo 1. Las Leyes Fundamentales de la Mecánica. Link: http://www.librosmaravillosos.com/mecanicaparatodos/capitulo01.html

Actualizado: 08/03/2021.