El péndulo de Newton
El péndulo de Newton es un juguete de escritorio.
Tiene varias bolitas metálicas alineadas.
Las bolitas chocan entre sí y parecen no cansarse nunca.
Observa el applet de GeoGebra:
- En reposo:
- Si no tocas las bolitas, se quedan quietas.
- No se mueven solas.
- En movimiento:
- Si mueves una bolita y la sueltas, golpea a las demás.
- El movimiento pasa de una bola a otra hasta llegar a la última.
- Movimiento continuo:
- La última bolita sube por la fuerza que recibe.
- Luego baja, golpea al grupo y el proceso se repite.
¿Por qué no se detiene de inmediato?
Isaac Newton explicó este comportamiento con su primera ley.
La inercia
Isaac Newton explicó que los objetos no cambian su estado por sí mismos.
Esta propiedad de la materia se llama inercia.
La 1.ª ley de Newton dice lo siguiente:
Todo objeto se queda quieto o se mueve a la misma velocidad y en la misma dirección, a menos que una fuerza externa lo obligue a cambiar.
El truco
En el simulador, el movimiento se repite todo el tiempo por estas razones:
- Bolas del centro:
- Reciben el golpe y pasan la fuerza a la bola de al lado.
- Como las fuerzas se compensan, estas bolas se quedan quietas por inercia.
- Bola del extremo:
- No tiene ninguna bola delante que la frene.
- Recibe la fuerza, rompe su inercia y se mueve hacia arriba.
- Regreso y parada:
- La bola del extremo sube hasta que el hilo la frena.
- La primera bola se para en el centro porque ya ha transmitido toda su fuerza.
En el mundo real, el péndulo se frena poco a poco.
Esto pasa por culpa de la gravedad y del roce con el aire.
Pero, mientras las bolitas chocan, puedes ver la inercia en acción.
En resumen
Inercia: Es la resistencia de los objetos a cambiar su estado.
Los objetos quieren seguir quietos o seguir moviéndose.
Para que una bolita se mueva, necesitas aplicar una fuerza.
Para que una bolita se pare, también necesitas aplicar una fuerza.
¿Quién fue Newton?
El nombre de Newton aparece en muchos lugares.
Lo usas en el juguete de las bolitas, en las leyes de la física y en la unidad para medir las fuerzas: el newton (N).
Isaac Newton fue un científico inglés del siglo XVII.
Él se hizo una pregunta muy importante: "¿Por qué las cosas se mueven como lo hacen?".
Newton investigó la naturaleza y logró grandes avances:
- Escribió las tres leyes del movimiento.
- La ley de la inercia es la primera de ellas.
- Descubrió la ley de la gravitación universal.
- Esta ley explica por qué caen las manzanas y por qué giran los planetas.
- Creó nuevas operaciones matemáticas para poder explicar la física.
Cada vez que mides una fuerza en newtons (N), recuerdas al científico que explicó cómo se mueve el mundo.