La Física y el cuento

(Física y Literatura no están reñidas. Por eso un cuento puede ayudar a comprender algunos conceptos físicos)

 

 

 

DUELO DE FANTASMAS

 

- No creo en los fantasmas, pero la verdad es que no entiendo lo que ha pasado.

El joven e inquieto muchacho está charlando con el abuelo contándole la aventura que esa tarde ha tenido en el recinto ferial de su ciudad. Tiene por costumbre preguntarle algunas de las muchas dudas que le asaltan, porque el veterano suele explicárselas con rigor y claridad. La de hoy está generada por la visita a una atracción nueva conocida como “Duelo de fantasmas”, en la que suceden unas cosas muy curiosas y que está teniendo un considerable éxito. Y él curioso chaval ha participado esa jornada personalmente en el exitoso espectáculo.

Comenzó todo subiéndose a un pequeño cochecillo que empezó a moverse por una larga pista rectangular, en cuyo centro había una caseta en la que no se veía persona alguna. El vehículo, al que no podía controlar el viajero, tenía en el centro un mástil rojo vertical. Avanzaba despacio sobre una línea recta señalada también en rojo mientras sonaban unas músicas suaves y el recinto era iluminado por unos esplendidos focos. Hasta que en un momento dado, cuando el carrito móvil estaba a punto de pasar frente a la caseta central, se apagaron las luces y solo se iluminó una pequeña zona. En esa zona y saliendo de la casa, apareció un individuo con aspecto fantasmal que lanzó un cable. Un cable que quedó enganchado en el mástil rojo del cochecito en dirección FCfperpendicular a su movimiento. Luego el espectro obscuro, gritó con voz cavernosa “Soy el fantasma malo y voy a comer carne humana”. El cable tenía aspecto de ser un muelle y el tripulante del coche observándolo descubrió que de momento parecía  que no tiraban de él.

Pero cuando estuvo justo  frente a la garita se puso tenso, por lo que era obvio que estaban ya haciendo fuerza. Sin embargo, en ese mismo instante se escuchó otra voz cantarina que dijo “Soy el fantasma bueno y te salvaré tirando con la cuerda invisible hacia el lado contario en el que está el malvado carnicero”. La situación duró solo un momento hasta que se encendieron las luces y ya solo se descubría en el suelo la maroma, de la que ya no  tiraba nadie, que aun estaba enganchada al coche.

- Y encima – afirma el chico – mientras veía hacer fuerza al fantasma malo tirando de mí hacia él, sentía que me empujaban en sentido contrario o sea hacia el fantasma bueno. Pero no veía con que tiraba este de mí.

Cuando concluye la narración comienza el habitual dialogo. Pregunta el abuelo si en todo momento tuvo el muchacho la sensación de continuar moviéndose en línea recta mientras creía que tiraban de él. Asegura este que está seguro de continuar moviéndose pero había dejado de seguir en la línea roja porque cuando se encendieron las luces avanzaba en otra dirección. Entonces el viejo, que estudió Física hace muchos años y que aun goza de buena memoria para recordar lo que le enseñaron, afirma que la Física de Newton lo explica muy bien todo sin precisar colaboraciones fantasmales.

Esa teoría enseña que todos los cuerpos tienen tendencia natural a mantenerse en reposo si están parados o si están moviéndose en línea recta a velocidad constante a seguir en ese movimiento sin alterar la velocidad. Una propiedad que se conoce como la inercia. Trata después de aplicar lo anterior al caso que acaban de describirle. E indica que lo que pasó es que cuando le engancharon la cuerda comenzaron a tirar del coche rodante desde el punto donde estaba el fantasma malo en dirección perpendicular al movimiento que llevaba y le hicieron describir una curva. Pero no se acercó al centro de esa curva porque a la fuerza del duende perverso, que por ir hacia la zona central se la llama fuerza centrípeta, se opuso otra fuerza igual y de sentido contrario a ella dirigida hacia el exterior llamada fuerza centrífuga. De forma que la resultante fue nula y el coche no se aproximó al devorador.

Insiste preguntando el curioso chaval.

- Pero abuelo, tú me has enseñado otras veces que en la vida normal no hay fuerzas si no las hace alguien. ¿Y quién hace esa fuerza centrifuga que me acabas de contar?

La respuesta es rápida y enérgica.

- Pues ¡hombre!, la propia inercia como te he dicho.

Hace un gesto de alegría el joven y afirma convencido:

- O sea que pasa lo que contaste en ocasiones, que todo es cosa de los nombres. Porque con lo que me acabas de explicar puede que no existan los fantasmas, pero la inercia invisible esa se comporta como si fuera uno de ellos.

 

Si se quiere entender la naturaleza del inerte fantasma pulsar aquí. 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Las leyes de Newton (1)

Relación entre fuerzas y movimientos.

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1. Las leyes de Newton (2)

Un perrito se mueve en línea recta por el campo a velocidad constante v.

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En un momento dado le alcanzan con un lazo en el que termina una soga amarilla y comienzan a tirar de él a través de la soga en la dirección y sentido de la flecha roja, perpendicular a su trayectoria inicial.

La consecuencia de lo dicho es que el animal mantiene el valor numérico de su velocidad pero se desvía de la línea inicial modificando su dirección. Porque ahora se mueve describiendo  la línea curva de trazos blancos.

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2. Aplicando las leyes de Newton (1)

Interpretación del viajero del carrito rodante.

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Él ve que se hace una fuerza hacia el fantasma malo pero no se acerca a él. Por ello tiene que admitir que hay otra fuerza, de igual dirección y sentido contrario al de la flecha roja, que la neutraliza.

Pero además tiene la sensación de que tiran de él hacia ese lado.

En consecuencia llega a la conclusión de que alguien está haciendo una fuerza que resulta invisible. Su sistema de observación del fenómeno se considera sistema "no inercial".

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2. Aplicando las leyes de Newton (2)

Interpretación de un observador exterior.

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Para este observador sobre el carrito se hace una fuerza de la dirección y sentido de la flecha verde. Y esa fuerza provoca en él un cambio en la dirección del movimiento. Que deja de ser la señalada por la línea roja de trazos para pasar a ser la de la línea azul.

El carro no posee aceleración tangencial pero sí normal, porque la fuerza varía el valor de su velocidad solo en dirección.

A este sistema se le llama "inercial"

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3. Conclusión

La explicación del anciano es más o menos la que le enseñaron en sus estudios, forma usual entonces de abordar los problemas de esa clase, usando una fuerza llamada "fuerza de inercia".

 

Afortunadamente hoy para cualquier caso se puede buscar y encontrar, un sistema inercial de referencia. Por ello las leyes de Newton pueden aplicarse siempre usando fuerzas que tienen un agente que las hace y un paciente que las soporta. Agentes distintos y que es posible identificar.

 

Y no precisamos usar fantasma alguno que produzca la fuerza centrifuga para explicar el fenómeno, ni hace ninguna falta el uso de esa fuerza en los primeros niveles de estudio de la Física.

 

Y una pregunta para algún aficionado a seguir usando fuerzas de inercia: ¿Por qué no se usan habitualmente en los movimientos rectilíneos cuando en ellos también las hay?

 

Si se quiere leer de nuevo el cuento pulsar en cuento

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