INTERACCION Y MOVIMIENTO
¿Cuándo decimos que algo se está moviendo?... Imaginemos un auto que corre en una carretera. Decimos de él que se está moviendo... ¿Por qué? Supongamos que no podemos ver el auto, pero que sí sentimos su sonido. A medida que se acerca, escuchamos cada vez más fuerte el ruido del motor; esto nos dice que el vehículo se mueve hacia nosotros. Si el auto se alejase, entonces el ruido se escucharía cada vez más débil. Si pudiésemos ver el auto, entonces diríamos que se mueve hacia nosotros, pues se ve cada vez más grande y, a la inversa, si este se aleja se vería más pequeño. Lo anterior nos hace pensar que el movimiento está asociado al cambio de ciertas cosas que nosotros podemos percibir. En general, está asociado al cambio de “algo” respecto del transcurso del tiempo. Tales cosas, como ya se mencionó, pueden ser el sonido del motor o el tamaño aparente del auto.
Cuando el auto del ejemplo se mueve en la carretera, en el espacio, significa que la distancia entre el vehículo y nosotros varía, al igual que el ruido y el tamaño aparente, entre otras cosas. Más específicamente, decimos que el auto se mueve pues la posición de este respecto de algún lugar en la carretera –por ejemplo, el sitio donde estamos parados– varía conforme al paso del tiempo. Ahora bien, si estuviéramos dentro del auto, ¿sabríamos que este se mueve? ¿La variación de qué cosas me informaría de que el auto se mueve y que, por ende, yo me muevo junto con él en la carretera?
Una pregunta que podemos hacernos en este punto es: ¿qué produce un movimiento?
La idea de que para mover un carrito que está sobre una mesa tenemos que empujarlo, nos lleva a la conclusión de que para producir el movimiento de algún objeto debemos interactuar con este mediando un contacto físico. Pero, ¿qué hay de cierto en esto? ¿Siempre es necesario un contacto físico, un empujón, para producir movimiento?
Para producir movimiento es necesaria una interacción. Sin embargo, en el experimento del carrito aparentemente no vemos la existencia de una interacción. Entonces, ¿cómo es que se produce este movimiento? La verdad es que sí existe interacción, pero esta es una interacción interna entre los elementos del sistema (ver glosario), vale decir, del elástico y la piedra, y del elástico y el carrito a través de los brazos que componen la honda. Ciertamente, en este experimento todavía intervienen empujones, interacciones de contacto, pues en la medida en que el elástico empuja a la piedra, este mismo a su vez empuja al carrito. Este es un comportamiento típico de los elásticos o resortes. Lo interesante es que no fue necesario que nosotros empujáramos al sistema directamente.
FUERZA
Las fueraz las no sólo producen movimientos, sino que también pueden
hacerlos más lentos o más rápidos, cambiar su dirección o deformar objetos.
Mientras más intensa es la fuerza, mayor es su efecto en un cuerpo.
La intensidad de una fuerza se mide en newtons mediante un instrumento llamado dinamómetro. Las fuerzas se miden por los efectos que producen, es decir, a partir de las deformaciones o cambios de movimiento que producen sobre los objetos.
Para averiguar el efecto combinado de dos o más fuerzas sobre un objeto, hay que considerar la intensidad y la dirección de las mismas.
Si actúan en línea recta, sus efectos se suman o se resta.
La fuerza es una magnitud vec
torial, y esto significa que tiene módulo, dirección y sentido.
Al conjunto de fuerzas que actúan sobre un cuerpo se le llama sistema de fuerzas. Si las fuerzas tienen el mismo punto de aplicación se habla de fuerzas concurrentes. Si son paralelas y tienen distinto punto de aplicación se habla de fuerzas paralelas.
Cuando sobre un objeto actúan varias fuerzas, éstas se suman vectorialmente para dar lugar a una fuerza total o resultante. Si la fuerza resultante es nula, el objeto no se acelerará: seguirá parado o detenido o continuará moviéndose con velocidad constante. Esto quiere decir que todo cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo y uniforme mientras no actúe sobre él una fuerza resultante no nula.
MAQUINAS SIMPLE
El poder de la polea!!
Para algunas personas, subir una escalera con una carga pesada no significa ningún problema. Sin embargo, para la mayoría de nosotros es más fácil bajar algo que subirlo.
Sólo con una cuerda y una rueda se puede arreglar el cambio de dirección. Se fija la rueda a un soporte y se pasa una cuerda por la rueda hasta alcanzar la carga. Al
tirar desde el otro extremo de la cuerda, se puede elevar la carga hasta la altura en que se halla fija la polea. El propio peso del cuerpo de la persona que tira se constituye en una ayuda. Una rueda utilizada de esta manera, se convierte en una polea, y el sistema de elevación que realiza es una simple grúa.
Las poleas simples se usan en máquinas en las que se debe cambiar la dirección del movimiento, como por ejemplo un ascensor. Aquí, el movimiento ascendente de la cabina debe estar conectado con el movimiento descendente de un contrapeso.
En una polea ideal, la fuerza que se aplica para tirar de la cuerda es igual al peso de la carga. En la práctica, la fuerza es siempre un poco mayor, ya que tiene que vencer la fuerza de fricción en la rueda de la polea y elevar la carga.
Por ello, la fricción reduce la eficacia de todas las máquinas.
Con un sistema de polea simple, la distancia que recorre la carga es igual al largo (o longitud) de la cuerda recogida. Esta polea no amplifica la fuerza aplicada al tirar de la cuerda, sólo permite aplicar la fuerza en dirección descendente.
