La Física y el cuento

(Física y Literatura no están reñidas. Por eso un cuento puede

ayudar a comprender algunos conceptos físicos)

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¿Aristóteles o Newton?

 

Dos jóvenes estudiantes, que son muy curiosos, están iniciando el estudio de la Física. Y como el profesor les ha dicho que todo lo que van a estudiar son fenómenos que se dan en el mundo ordinario que ellos conocen, si pueden se dedican a comprobarlo experimentalmente por su cuenta.

Esta vez están comenzando a conocer la relación entre el movimiento y las fuerzas y siguiendo las indicaciones del profesor leyeron varias cosas sobre ello. Sacaron en conclusión que cuando un cuerpo en movimiento no cambia su velocidad es porque las fuerzas que actúan sobre él no existen. Es decir que las fuerzas siempre producen aceleraciones y que había una relación entre unas y otras dadas por la ecuación F=m*a. Y averiguaron también que esto lo planteó el científico inglés Isaac Newton en el siglo XVII contradiciendo lo que había dicho el griego Aristóteles en el siglo IV a. de C. Este afirmaba que los cuerpos tienen tendencia a estar siempre en reposo y que todo movimiento necesita un motor, o sea que se haga una fuerza sobre el cuerpo. Y afirmaba que si cesaba la causa o sea la fuerza, desaparecía el efecto o sea el movimiento y el cuerpo se paraba. Así que decidieron probarlo.

Cogieron un carrito y con unas cuerdas lo engancharon al perro amigo para moverlo. Luego, cuando ya se movía, cortaron las cuerdas y vieron que lo hicieran como lo hicieran, el carrito se paraba siempre.

Así que estaba claro que la ecuación de Newton no funcionaba. Porque solo se había cumplido al empezar a moverse, ya que el carrito tuvo que ganar una velocidad que no tenía y ahí si hubo aceleración. Pero después el perro seguía tirando y el carrito no iba más deprisa o sea que avanzaba a velocidad constante, luego si no variaba la velocidad no había aceleración, pero sí había fuerza. Y al final, tras cortar la cuerda, cuando nadie hacia fuerza sobre el carro y pese a ello perdió velocidad por lo que hubo aceleración. Estaba claro que quién tenía razón era Aristóteles y el equivocado era Newton.

Por eso, al día siguiente contaron la justificada decisión a su profesor. Este les dio una respuesta muy convincente. Afirmó que lo que plantea Aristóteles es lo que se observa en la vida ordinaria, pero ello es perfectamente compatible con las ideas de Newton, si se tienen en cuenta todas las circunstancias que afectan al suceso. Y para ello les pidió que realizaran un nuevo ensayo y lo grabarán con una cámara, estudiando después con todo detalle la grabación.

 

 

Si se quiere conocer el ensayo propuesto por el profesor pulsar en este enlace.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El carrito y el perro

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Y siguiendo sus indicaciones grabaron todo el suceso que se repitió de igual forma.

El animal, inicialmente en reposo, puso en movimiento al carrito que  se desplazó a ritmo constante.

Hasta que cortaron  la cuerda que le unía al carro y vieron lo que se verá.

Acceder a la grabación pulsando continuar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Análisis del caso (1)

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Veamos inicialmente las fuerzas más importantes que intervienen. En la dirección del movimiento cuando el perro tira  del carrito:

 

1. La que hace el perro Fc

 

2. La resistencia del aire al avance del carrito Fa.

 

3. La que hace sobre las ruedas la rugosidad del suelo Fs, fuerza de rozamiento.

 

Continuar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Análisis del caso (2)

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Todas las fuerzas tienen la misma  dirección pero distintos sentidos.

La del perro tiene el sentido de la marcha y las otras dos, por oponerse al movimiento, tienen sentido contrario.

Apliquemos a este caso la ley de Newton buscando la resultante de todas ellas.

  ∑F=m*a

 

¿Qué efectos producen ese conjunto de fuerzas?  Continuar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Análisis del caso (3). Inicio de movimiento

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El conjunto de fuerzas y sus efectos son las antes descritas en la dirección y sentido que aparecen en la imagen. Y cuando ahora el animal inicia el movimiento del carrito, este gana una velocidad que no tenía.

Continuar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Análisis del caso (4). Velocidad  constante

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El perrito hace ahora una fuerza menor que antes y que, justamente, equivale a la suma de las del suelo y el aire. Por ello la resultante es nula y no hay aceleración, luego el conjunto se mueve a velocidad constante.

Continuar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Análisis del caso (5).  Rompiendo  cuerda

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Al cortar la cuerda el perro no hace fuerza. Pero al aire y el suelo siguen haciéndola. Fuerzas que tienen sentido contrario a la marcha y por tanto frenan el carro hasta pararlo, recorriendo un corto camino hasta detenerse.

 

Pulsar animación si se quiere volver a ver y luego acceder a Conclusiones

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Conclusiones

 

Al aplicar la ley de Newton hay que pensar que en algún caso  puede haber fuerzas poco importantes en valor numérico. Que  no se usan en los cálculos, pero que existen.

Un ejemplo: Si para el caso estudiado la fuerza canina vale 100 N y las de rozamiento y resistencia del aire 0,1 N cada una, la resultante sería 99,8 N que se puede redondear a 100. El error sería del 0,2%, inferior quizá a los errores de los instrumentos de medida. Eso autoriza a olvidarse de ellas pero no a pensar que no existan.

No olvidemos que la fuerza total sobre un cuerpo es la suma de todas las que actúan sobre él, aunque alguna se desprecie.

 

Para leer de nuevo el cuento pulsar en cuento que forma parte de un tema para alumnos al que se puede acceder desde

Iniciando el estudio de fuerzas y movimientos

Y si se procede de ese tema, pulsar en volver para regresar a él.