4.1 Principio de inercia
La experiencia de Galileo y la inercia
Galileo experimentó con planos inclinados, haciendo rodar bolas por superficies planas inclinadas distintos ángulos con la horizontal. La conclusión a la que llegó es que como las bolas bajaban cada vez más rápidas y subían perdiendo rapidez, al rodar en un plano horizontal lo harían con rapidez constante.
Galileo construyó dos planos inclinados y los colocó en ángulos opuestos. Desde lo alto del primero de los planos soltó una bola que bajó rodando. Al llegar al segundo plano la bola subió por él hasta cierta altura. Galileo observó que la bola trataba de alcanzar la altura inicial.
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Galileo repitió la experiencia reduciendo el ángulo del segundo plano y encontró que la bola subía siempre hasta la misma altura, aunque recorría una distancia mayor. Se preguntó ¿qué pasaría si el segundo plano fuera horizontal? Y llego a la conclusión de que la bola seguiría rodando sobre la superficie para siempre.
Si se quiere mantener un cuerpo en movimiento, se debe seguir empujando debido al rozamiento y no a la naturaleza del proceso. Galileo afirmó que los cuerpos tienden a permanecer en su estado de movimiento y que, por consiguiente, oponen una resistencia a un cambio en su estado de movimiento.
Si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo es nula, permanecerá en el estado de movimiento que tenga: en reposo, con velocidad nula, o manteniendo constante la velocidad que lleve.
Solamente has de tener en cuenta que uno de los efectos de las fuerzas es producir cambios de velocidad, por lo que si no actúan fuerzas netas no se producen esos cambios.
Se suele hablar de la inercia como la tendencia que tienen los cuerpos a mantener su estado de movimiento: permanecer en reposo si están quietos, o seguir moviéndose con la velocidad que llevan.
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En este video puedes observar como un chico subido a un monopatín cumple la primera ley de Newton en dos casos diferentes
En la primera situación, la fuerza se ejerce sobre el monopatín poniéndolo en movimiento, sin embargo el chico tiende a permanecer parado, tal y como estaba, ya que la fuerza no se está ejerciendo sobre él.
En la segunda situación el chico se está moviendo subido en el monopatín, que al chocar con la colchoneta se para. Sin embargo el chico sigue moviéndose ya que sobre él la colchoneta no ha ejercido ninguna fuerza. Los puntos rojos marcan su movimiento, que será el mismo que tenía cuando estaba moviéndose antes de chocar.
Primera ley de Newton o ley de inercia
Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, mantendrá el movimiento que llevaba inicialmente (se moverá en línea recta con velocidad constante o permanecerá en reposo).
El principio de inercia
Fíjate ahora en el simulador, que te presenta tres casos en los que se ve el principio de inercia. Intenta explicar en cada caso lo que sucede.
La masa y la inercia
La masa es una medida de la inercia, es decir de la resistencia de un cuerpo a que lo pongan en movimiento, lo detengan o en general cambien su movimiento.
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¿Fuerza total nula?
Debes tener en cuenta que sobre cualquier cuerpo actúa siempre su peso, la fuerza con la que la Tierra lo atrae, por lo que debe actuar al menos otra fuerza en los casos en los que la fuerza total resultante sea nula.