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En este vídeo, quiero hablar un poco sobre la primera ley del movimiento de Newton.
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Esto es una traducción del Principia de Newton de latín al inglés.
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Así pues, la primera ley: Todo cuerpo persevera en su estado de reposo
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-- estado de reposo -- o de movimiento uniforme y rectilíneo a no ser
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que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.
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Dicho de otra manera, todo cuerpo persevera --
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o sea, todo objeto permanecerá en reposo o moviéndose a una velocidad constante
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a menos que sea obligado a cambiar su estado a la fuerza -- a menos que se le aplique una fuerza, especialmente una fuerza desequilibrada, lo cual explicaré en seguida.
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a menos que sea obligado a cambiar su estado a la fuerza -- a menos que se le aplique una fuerza, especialmente una fuerza desequilibrada, lo cual explicaré en seguida.
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Es decir, si tengo algo que está completamente en reposo, por ejemplo, un... digamos que tengo una roca.
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Es decir, si tengo algo que está completamente en reposo, por ejemplo, un... digamos que tengo una roca.
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Tengo una roca que está sobre el pasto.
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Por más tiempo que me quede mirando la roca, no se moverá mientras no le suceda nada.
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Si no se le aplica fuerza alguna, la roca se quedará inmóvil.
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Esta primera parte es bastante obvia: todo cuerpo persevera en su estado de reposo
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-- ignoremos la segunda parte -- a no ser que se le aplique una fuerza.
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Queda claro que una roca permanecerá en reposo salvo que se le aplique una fuerza.
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Salvo que alguien trate de empujarla, rodarla, o hacerle algo.
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Lo que es menos obvio sobre la primera ley es la segunda parte:
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Todo cuerpo perservera en su estado de reposo, < o movimiento uniforme rectilíneo >,
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a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.
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Esta es la primera ley de Newton, y ahora quiero hacer un aparte -- éste de aquí es Newton.
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Esta es la primera ley de Newton, y ahora quiero hacer un aparte -- éste de aquí es Newton.
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Y si ésta es la primera ley de Newton, ¿por qué tengo aquí esta ilustración inmensa de este hombre?
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Bueno, es porque la primera ley de Newton es en realidad una reafirmación de la ley de la inercia de este hombre,
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y éste -- verdaderamente, otro titán de la civilización -- es Galileo Galilei, quien fue el primero en formular la ley de la inercia.
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y éste -- verdaderamente, otro titán de la civilización -- es Galileo Galilei, quien fue el primero en formular la ley de la inercia.
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Y Newton sólo la reformuló un poco y la incluyó con sus otras leyes.
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Pero también hizo muchas, muchas, muchas otras cosas.
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Así que hay que darle crédito a Galileo en realidad por la primera ley de Newton, y es por eso que lo puse más grande aquí.
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Así que hay que darle crédito a Galileo en realidad por la primera ley de Newton, y es por eso que lo puse más grande aquí.
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Pero no terminé lo que estaba diciéndoles.
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Está claro que si algo está en reposo, permanecerá así a menos que se le aplique alguna fuerza.
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Algunas definiciones dirán: "a menos que se le aplique alguna fuerza desequilibrada".
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Dicen "desequilibrada" porque es posible que dos fuerzas actúen sobre algo y que se balanceen entre sí.
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Dicen "desequilibrada" porque es posible que dos fuerzas actúen sobre algo y que se balanceen entre sí.
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Por ejemplo, puedo empujar la roca de este lado con cierta fuerza,
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y si tú la empujas de este lado con la misma fuerza, la roca no se moverá.
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La única manera de que se mueva es si hay mucha más fuerza de un lado que del otro, resultando en una fuerza desquilibrada.
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La única manera de que se mueva es si hay mucha más fuerza de un lado que del otro, resultando en una fuerza desquilibrada.
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Por eso, si tenemos un montón de... tal vez la roca no sea un buen ejemplo --
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supongamos que es hielo, porque es más fácil de mover. O hielo sobre hielo.
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supongamos que es hielo, porque es más fácil de mover. O hielo sobre hielo.
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Entonces esto de aquí es hielo, y tengo un bloque de hielo reposando sobre el hielo.
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Para reiterar: sabemos que si no hay fuerzas actuando sobre el bloque de hielo, éste no se moverá.
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Pero ¿qué pasa si empujo el hielo de este lado con cierta fuerza,
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y tú lo empujas de aquel lado con la misma fuerza?
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Aún así, el hielo no se moverá. Así que ésta sería una fuerza equilibrada.
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Aún así, el hielo no se moverá. Así que ésta sería una fuerza equilibrada.
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Una fuerza equilibrada.
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La única manera de que el hielo cambie su estado de reposo es si hay una fuerza desequilibrada.
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Entonces, si añadimos un poco más de fuerza de este lado para superar la fuerza ejercida hacia aquí,
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veremos que el hielo comenzará a moverse, comenzará a acelerar en esa dirección.
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Pero creo que es obvio que un objeto permanecerá en reposo si no se le aplica una fuerza desequilibrada.
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Pero creo que es obvio que un objeto permanecerá en reposo si no se le aplica una fuerza desequilibrada.
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Lo que no es tan obvio es la idea de que un objeto en movimiento uniforme rectilíneo,
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que es otra manera de decir que algo tiene una velocidad constante,
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-- velocidad constante --
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lo que dice es que algo que tiene una velocidad constante seguirá teniendo esa misma velocidad permanentemente
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a menos que se le aplique una fuerza desequilibrada.
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Y esto no es tan intuitivo, porque estamos acostumbrados a que --
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si yo empujara este bloque de hielo, en algún momento dejaría de moverse,
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no seguiría moviéndose para siempre, aunque esta superficia helada sea infinita.
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Tarde o temprano, el hielo pararía. O si tiro una pelota de tenis, la pelota en algún momento pararía.
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Finalmente, dejaría de moverse. O si tiro una bola de bolos, o -- ¡cualquier cosa!
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Nunca hemos visto, por lo menos en persona -- todo parece dejar de moverse tarde o temprano.
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Por eso, es muy difícil imaginar que un objeto en movimiento permanecerá en movimiento indefinidamente.
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La intuición humana supone que para que algo permanezca en movimiento, hay que aplicarle fuerza constantemente, hay que seguir aplicándole energía para moverlo.
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La intuición humana supone que para que algo permanezca en movimiento, hay que aplicarle fuerza constantemente, hay que seguir aplicándole energía para moverlo.
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Un auto no andará para siempre si el motor deja de quemar combustible y consumir energia.
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Entonces, ¿de qué están hablando?
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Bien, en todos estos ejemplos -- y creo que esto demuestra la perspicacia
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de estos tipos -- todas estos objetos hubieran permanecido en movimiento sin fin,
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la pelota hubiera seguido en movimiendo, el hielo hubiera seguido en movimiento,
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si no fuera porque existen fuerzas desequilibradas que los paran.
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En el caso del hielo, aunque la superficie de hielo no le genera mucha fricción, igual hay algo de fricción entre ellos,
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En el caso del hielo, aunque la superficie de hielo no le genera mucha fricción, igual hay algo de fricción entre ellos,
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así que en esta situación, la fuerza de fricción actuará en dirección contraria a la del movimiento del hielo,
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así que en esta situación, la fuerza de fricción actuará en dirección contraria a la del movimiento del hielo,
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y la fricción realmente proviene del nivel atómico,
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o sea que si consideramos las mismas molécules de agua en el entramado que constituye el cubo de hielo,
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y aquí tenemos las moléculas de agua en el entramado del mar de hielo sobre el cual se desliza,
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y de cierto modo se chocan y se rozan entre sí, porque aunque son lisos, tienen imperfecciones
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y de cierto modo se chocan y se rozan entre sí, porque aunque son lisos, tienen imperfecciones
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y se chocan y se rozan, generando un poco de calor, y esto fundamentalmente se opondrá al movimiento,
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y se chocan y se rozan, generando un poco de calor, y esto fundamentalmente se opondrá al movimiento,
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así que está siendo aplicada cierta fuerza de fricción, y por eso se detiene.
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Y no sólo está la fuerza de fricción, sino también un poco de resistencia aerodinámica.
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El bloque de hielo chocará constantemente con partículas en el aire, y aunque éstas no parezcan tener mucho efecto, impedirán el movimiento perpetuo del hielo.
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El bloque de hielo chocará constantemente con partículas en el aire, y aunque éstas no parezcan tener mucho efecto, impedirán el movimiento perpetuo del hielo.
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Lo mismo pasa con la pelota que lanzamos en el aire.
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Obviamente, en algún momento chocará con el piso, a causa de la gravedad, que es un tipo de fuerza actuando sobre ella,
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pero aún después de dar contra el piso, la fricción impedirá que siga rodando para siempre.
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Sobre todo si hay pasto aquí, el pasto la frenará,
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y también desacelerará mientras esté en el aire. No conservará una velocidad constante
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porque chocará contra muchas partículas en el aire que ejercerán fuerza para frenarla.
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porque chocará contra muchas partículas en el aire que ejercerán fuerza para frenarla.
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Lo brillante de estos hombres es que pudieron imaginar un ambiente sin gravedad, sin aire para frenar nada,
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Lo brillante de estos hombres es que pudieron imaginar un ambiente sin gravedad, sin aire para frenar nada,
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y pudieron imaginar que en ese ambiente, un objeto permanecería en movimiento.
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Francamente, el motivo por el cual Galileo pudo imaginar todo esto es que él estudió las órbitas planetarias,
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Francamente, el motivo por el cual Galileo pudo imaginar todo esto es que él estudió las órbitas planetarias,
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y probablemente supuso que tal vez la falta de aire permitía que los planetas pudieran permanecer en órbita,
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y probablemente supuso que tal vez la falta de aire permitía que los planetas pudieran permanecer en órbita,
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y... digamos, que su rapidez -- porque la dirección cambia --
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que su rapidez nunca disminuye porque en el espacio, no hay nada que los frene.
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De todos modos, yo lo encuentro fascinante y espero que ustedes también,
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porque por un lado es algo muy, muy obvio, pero por otro lado no lo es para nada, especialmente esto del "movimiento uniforme rectilíneo".
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porque por un lado es algo muy, muy obvio, pero por otro lado no lo es para nada, especialmente esto del "movimiento uniforme rectilíneo".
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Y para clarificar, si no hubiera gravedad ni aire,
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y tiráramos una pelota, ésta realmente volaría en esa dirección para siempre, a menos que otra fuerza desequilibrada la detenga.
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y tiráramos una pelota, ésta realmente volaría en esa dirección para siempre, a menos que otra fuerza desequilibrada la detenga.
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Otra forma de verlo, que tal vez puedan apreciar en la vida diaria,
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es que si estoy en una avión que va a una velocidad completamente constante,
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y no hay turbulencia alguna,
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y estoy sentado aquí yendo a velocidad constante, completamente estable y sin turbulencia,
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y estoy sentado aquí yendo a velocidad constante, completamente estable y sin turbulencia,
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no hay manera de que yo sepa si el avión está en movimiento a menos que mire por la ventana.
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Supongamos que no hay ventanas y que el avión va a velocidad constante,
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y no hay turbulencia, y digamos que no puedo oír nada, ni siquiera las turbinas.
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y no hay turbulencia, y digamos que no puedo oír nada, ni siquiera las turbinas.
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No hay manera de detectar si el avión se está moviendo, porque desde mi marco de referencia, no se percibe ninguna diferencia
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No hay manera de detectar si el avión se está moviendo, porque desde mi marco de referencia, no se percibe ninguna diferencia
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con respecto a un avión que esté reposando en el suelo.
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Resulta muy fácil entenderlo si imaginamos que los dos estados, el de reposo y el de movimiento a velocidad constante, son semejantes,
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Resulta muy fácil entenderlo si imaginamos que los dos estados, el de reposo y el de movimiento a velocidad constante, son semejantes,
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y es imposible determinar en cual se encuentra uno.
