1 00:00:01,045 --> 00:00:06,107 En este vídeo, quiero hablar un poco sobre la primera ley del movimiento de Newton. 2 00:00:06,107 --> 00:00:11,133 Esto es una traducción del Principia de Newton de latín al inglés. 3 00:00:11,133 --> 00:00:16,200 Así pues, la primera ley: Todo cuerpo persevera en su estado de reposo 4 00:00:16,200 --> 00:00:22,800 -- estado de reposo -- o de movimiento uniforme y rectilíneo a no ser 5 00:00:22,800 --> 00:00:28,267 que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él. 6 00:00:28,267 --> 00:00:33,133 Dicho de otra manera, todo cuerpo persevera -- 7 00:00:33,133 --> 00:00:38,933 o sea, todo objeto permanecerá en reposo o moviéndose a una velocidad constante 8 00:00:38,933 --> 00:00:43,871 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. 9 00:00:43,871 --> 00:00:46,933 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. 10 00:00:46,933 --> 00:00:50,867 Es decir, si tengo algo que está completamente en reposo, por ejemplo, un... digamos que tengo una roca. 11 00:00:50,867 --> 00:00:58,400 Es decir, si tengo algo que está completamente en reposo, por ejemplo, un... digamos que tengo una roca. 12 00:00:58,400 --> 00:01:07,975 Tengo una roca que está sobre el pasto. 13 00:01:07,975 --> 00:01:13,800 Por más tiempo que me quede mirando la roca, no se moverá mientras no le suceda nada. 14 00:01:13,800 --> 00:01:17,667 Si no se le aplica fuerza alguna, la roca se quedará inmóvil. 15 00:01:17,667 --> 00:01:23,800 Esta primera parte es bastante obvia: todo cuerpo persevera en su estado de reposo 16 00:01:23,800 --> 00:01:28,667 -- ignoremos la segunda parte -- a no ser que se le aplique una fuerza. 17 00:01:28,667 --> 00:01:33,400 Queda claro que una roca permanecerá en reposo salvo que se le aplique una fuerza. 18 00:01:33,400 --> 00:01:37,267 Salvo que alguien trate de empujarla, rodarla, o hacerle algo. 19 00:01:37,267 --> 00:01:41,800 Lo que es menos obvio sobre la primera ley es la segunda parte: 20 00:01:41,800 --> 00:01:48,600 Todo cuerpo perservera en su estado de reposo, < o movimiento uniforme rectilíneo >, 21 00:01:48,600 --> 00:01:52,667 a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él. 22 00:01:52,667 --> 00:01:57,200 Esta es la primera ley de Newton, y ahora quiero hacer un aparte -- éste de aquí es Newton. 23 00:01:57,200 --> 00:02:01,467 Esta es la primera ley de Newton, y ahora quiero hacer un aparte -- éste de aquí es Newton. 24 00:02:01,467 --> 00:02:05,133 Y si ésta es la primera ley de Newton, ¿por qué tengo aquí esta ilustración inmensa de este hombre? 25 00:02:05,133 --> 00:02:10,933 Bueno, es porque la primera ley de Newton es en realidad una reafirmación de la ley de la inercia de este hombre, 26 00:02:10,933 --> 00:02:19,241 y éste -- verdaderamente, otro titán de la civilización -- es Galileo Galilei, quien fue el primero en formular la ley de la inercia. 27 00:02:19,241 --> 00:02:23,333 y éste -- verdaderamente, otro titán de la civilización -- es Galileo Galilei, quien fue el primero en formular la ley de la inercia. 28 00:02:23,333 --> 00:02:27,175 Y Newton sólo la reformuló un poco y la incluyó con sus otras leyes. 29 00:02:27,175 --> 00:02:29,098 Pero también hizo muchas, muchas, muchas otras cosas. 30 00:02:29,098 --> 00:02:32,667 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. 31 00:02:32,667 --> 00:02:34,933 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. 32 00:02:34,933 --> 00:02:36,733 Pero no terminé lo que estaba diciéndoles. 33 00:02:36,733 --> 00:02:41,467 Está claro que si algo está en reposo, permanecerá así a menos que se le aplique alguna fuerza. 34 00:02:41,467 --> 00:02:44,267 Algunas definiciones dirán: "a menos que se le aplique alguna fuerza desequilibrada". 35 00:02:44,267 --> 00:02:49,400 Dicen "desequilibrada" porque es posible que dos fuerzas actúen sobre algo y que se balanceen entre sí. 36 00:02:49,400 --> 00:02:51,333 Dicen "desequilibrada" porque es posible que dos fuerzas actúen sobre algo y que se balanceen entre sí. 37 00:02:51,333 --> 00:02:55,333 Por ejemplo, puedo empujar la roca de este lado con cierta fuerza, 38 00:02:55,333 --> 00:03:00,667 y si tú la empujas de este lado con la misma fuerza, la roca no se moverá. 39 00:03:00,667 --> 00:03:05,867 La única manera de que se mueva es si hay mucha más fuerza de un lado que del otro, resultando en una fuerza desquilibrada. 40 00:03:05,867 --> 00:03:07,867 La única manera de que se mueva es si hay mucha más fuerza de un lado que del otro, resultando en una fuerza desquilibrada. 41 00:03:07,867 --> 00:03:11,000 Por eso, si tenemos un montón de... tal vez la roca no sea un buen ejemplo -- 42 00:03:11,000 --> 00:03:13,133 supongamos que es hielo, porque es más fácil de mover. O hielo sobre hielo. 43 00:03:13,133 --> 00:03:14,533 supongamos que es hielo, porque es más fácil de mover. O hielo sobre hielo. 44 00:03:14,533 --> 00:03:19,533 Entonces esto de aquí es hielo, y tengo un bloque de hielo reposando sobre el hielo. 45 00:03:19,533 --> 00:03:25,533 Para reiterar: sabemos que si no hay fuerzas actuando sobre el bloque de hielo, éste no se moverá. 46 00:03:25,533 --> 00:03:31,733 Pero ¿qué pasa si empujo el hielo de este lado con cierta fuerza, 47 00:03:31,733 --> 00:03:35,000 y tú lo empujas de aquel lado con la misma fuerza? 48 00:03:35,000 --> 00:03:37,400 Aún así, el hielo no se moverá. Así que ésta sería una fuerza equilibrada. 49 00:03:37,400 --> 00:03:40,000 Aún así, el hielo no se moverá. Así que ésta sería una fuerza equilibrada. 50 00:03:40,000 --> 00:03:41,933 Una fuerza equilibrada. 51 00:03:41,933 --> 00:03:51,267 La única manera de que el hielo cambie su estado de reposo es si hay una fuerza desequilibrada. 52 00:03:51,267 --> 00:03:57,800 Entonces, si añadimos un poco más de fuerza de este lado para superar la fuerza ejercida hacia aquí, 53 00:03:57,800 --> 00:04:04,267 veremos que el hielo comenzará a moverse, comenzará a acelerar en esa dirección. 54 00:04:04,267 --> 00:04:09,400 Pero creo que es obvio que un objeto permanecerá en reposo si no se le aplica una fuerza desequilibrada. 55 00:04:09,400 --> 00:04:11,467 Pero creo que es obvio que un objeto permanecerá en reposo si no se le aplica una fuerza desequilibrada. 56 00:04:11,467 --> 00:04:17,133 Lo que no es tan obvio es la idea de que un objeto en movimiento uniforme rectilíneo, 57 00:04:17,133 --> 00:04:21,010 que es otra manera de decir que algo tiene una velocidad constante, 58 00:04:21,010 --> 00:04:22,605 -- velocidad constante -- 59 00:04:22,605 --> 00:04:29,933 lo que dice es que algo que tiene una velocidad constante seguirá teniendo esa misma velocidad permanentemente 60 00:04:29,933 --> 00:04:33,200 a menos que se le aplique una fuerza desequilibrada. 61 00:04:33,200 --> 00:04:37,600 Y esto no es tan intuitivo, porque estamos acostumbrados a que -- 62 00:04:37,600 --> 00:04:43,267 si yo empujara este bloque de hielo, en algún momento dejaría de moverse, 63 00:04:43,267 --> 00:04:47,200 no seguiría moviéndose para siempre, aunque esta superficia helada sea infinita. 64 00:04:47,200 --> 00:04:56,667 Tarde o temprano, el hielo pararía. O si tiro una pelota de tenis, la pelota en algún momento pararía. 65 00:04:56,667 --> 00:05:05,000 Finalmente, dejaría de moverse. O si tiro una bola de bolos, o -- ¡cualquier cosa! 66 00:05:05,000 --> 00:05:09,867 Nunca hemos visto, por lo menos en persona -- todo parece dejar de moverse tarde o temprano. 67 00:05:09,867 --> 00:05:14,333 Por eso, es muy difícil imaginar que un objeto en movimiento permanecerá en movimiento indefinidamente. 68 00:05:14,333 --> 00:05:19,533 La intuición humana supone que para que algo permanezca en movimiento, hay que aplicarle fuerza constantemente, hay que seguir aplicándole energía para moverlo. 69 00:05:19,533 --> 00:05:24,133 La intuición humana supone que para que algo permanezca en movimiento, hay que aplicarle fuerza constantemente, hay que seguir aplicándole energía para moverlo. 70 00:05:24,133 --> 00:05:30,733 Un auto no andará para siempre si el motor deja de quemar combustible y consumir energia. 71 00:05:30,733 --> 00:05:32,533 Entonces, ¿de qué están hablando? 72 00:05:32,533 --> 00:05:36,933 Bien, en todos estos ejemplos -- y creo que esto demuestra la perspicacia 73 00:05:36,933 --> 00:05:41,467 de estos tipos -- todas estos objetos hubieran permanecido en movimiento sin fin, 74 00:05:41,467 --> 00:05:44,933 la pelota hubiera seguido en movimiendo, el hielo hubiera seguido en movimiento, 75 00:05:44,933 --> 00:05:50,200 si no fuera porque existen fuerzas desequilibradas que los paran. 76 00:05:50,200 --> 00:05:54,467 En el caso del hielo, aunque la superficie de hielo no le genera mucha fricción, igual hay algo de fricción entre ellos, 77 00:05:54,467 --> 00:05:57,267 En el caso del hielo, aunque la superficie de hielo no le genera mucha fricción, igual hay algo de fricción entre ellos, 78 00:05:57,267 --> 00:06:00,533 así que en esta situación, la fuerza de fricción actuará en dirección contraria a la del movimiento del hielo, 79 00:06:00,533 --> 00:06:03,800 así que en esta situación, la fuerza de fricción actuará en dirección contraria a la del movimiento del hielo, 80 00:06:03,800 --> 00:06:07,400 y la fricción realmente proviene del nivel atómico, 81 00:06:07,400 --> 00:06:12,867 o sea que si consideramos las mismas molécules de agua en el entramado que constituye el cubo de hielo, 82 00:06:12,867 --> 00:06:20,800 y aquí tenemos las moléculas de agua en el entramado del mar de hielo sobre el cual se desliza, 83 00:06:20,800 --> 00:06:23,333 y de cierto modo se chocan y se rozan entre sí, porque aunque son lisos, tienen imperfecciones 84 00:06:23,333 --> 00:06:25,267 y de cierto modo se chocan y se rozan entre sí, porque aunque son lisos, tienen imperfecciones 85 00:06:25,267 --> 00:06:28,400 y se chocan y se rozan, generando un poco de calor, y esto fundamentalmente se opondrá al movimiento, 86 00:06:28,400 --> 00:06:32,867 y se chocan y se rozan, generando un poco de calor, y esto fundamentalmente se opondrá al movimiento, 87 00:06:32,867 --> 00:06:36,533 así que está siendo aplicada cierta fuerza de fricción, y por eso se detiene. 88 00:06:36,533 --> 00:06:38,600 Y no sólo está la fuerza de fricción, sino también un poco de resistencia aerodinámica. 89 00:06:38,600 --> 00:06:42,667 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. 90 00:06:42,667 --> 00:06:47,333 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. 91 00:06:47,333 --> 00:06:49,800 Lo mismo pasa con la pelota que lanzamos en el aire. 92 00:06:49,800 --> 00:06:54,400 Obviamente, en algún momento chocará con el piso, a causa de la gravedad, que es un tipo de fuerza actuando sobre ella, 93 00:06:54,400 --> 00:06:59,333 pero aún después de dar contra el piso, la fricción impedirá que siga rodando para siempre. 94 00:06:59,333 --> 00:07:04,667 Sobre todo si hay pasto aquí, el pasto la frenará, 95 00:07:04,667 --> 00:07:08,733 y también desacelerará mientras esté en el aire. No conservará una velocidad constante 96 00:07:08,733 --> 00:07:14,364 porque chocará contra muchas partículas en el aire que ejercerán fuerza para frenarla. 97 00:07:14,364 --> 00:07:18,067 porque chocará contra muchas partículas en el aire que ejercerán fuerza para frenarla. 98 00:07:18,067 --> 00:07:21,667 Lo brillante de estos hombres es que pudieron imaginar un ambiente sin gravedad, sin aire para frenar nada, 99 00:07:21,667 --> 00:07:28,333 Lo brillante de estos hombres es que pudieron imaginar un ambiente sin gravedad, sin aire para frenar nada, 100 00:07:28,333 --> 00:07:34,000 y pudieron imaginar que en ese ambiente, un objeto permanecería en movimiento. 101 00:07:34,000 --> 00:07:37,800 Francamente, el motivo por el cual Galileo pudo imaginar todo esto es que él estudió las órbitas planetarias, 102 00:07:37,800 --> 00:07:41,067 Francamente, el motivo por el cual Galileo pudo imaginar todo esto es que él estudió las órbitas planetarias, 103 00:07:41,067 --> 00:07:46,400 y probablemente supuso que tal vez la falta de aire permitía que los planetas pudieran permanecer en órbita, 104 00:07:46,400 --> 00:07:50,333 y probablemente supuso que tal vez la falta de aire permitía que los planetas pudieran permanecer en órbita, 105 00:07:50,333 --> 00:07:55,667 y... digamos, que su rapidez -- porque la dirección cambia -- 106 00:07:55,667 --> 00:08:01,800 que su rapidez nunca disminuye porque en el espacio, no hay nada que los frene. 107 00:08:01,800 --> 00:08:04,867 De todos modos, yo lo encuentro fascinante y espero que ustedes también, 108 00:08:04,867 --> 00:08:08,600 porque por un lado es algo muy, muy obvio, pero por otro lado no lo es para nada, especialmente esto del "movimiento uniforme rectilíneo". 109 00:08:08,600 --> 00:08:12,000 porque por un lado es algo muy, muy obvio, pero por otro lado no lo es para nada, especialmente esto del "movimiento uniforme rectilíneo". 110 00:08:12,000 --> 00:08:16,733 Y para clarificar, si no hubiera gravedad ni aire, 111 00:08:16,733 --> 00:08:22,267 y tiráramos una pelota, ésta realmente volaría en esa dirección para siempre, a menos que otra fuerza desequilibrada la detenga. 112 00:08:22,267 --> 00:08:26,667 y tiráramos una pelota, ésta realmente volaría en esa dirección para siempre, a menos que otra fuerza desequilibrada la detenga. 113 00:08:26,667 --> 00:08:32,267 Otra forma de verlo, que tal vez puedan apreciar en la vida diaria, 114 00:08:32,267 --> 00:08:41,533 es que si estoy en una avión que va a una velocidad completamente constante, 115 00:08:41,533 --> 00:08:43,467 y no hay turbulencia alguna, 116 00:08:43,467 --> 00:08:50,790 y estoy sentado aquí yendo a velocidad constante, completamente estable y sin turbulencia, 117 00:08:50,790 --> 00:08:52,667 y estoy sentado aquí yendo a velocidad constante, completamente estable y sin turbulencia, 118 00:08:52,667 --> 00:08:57,800 no hay manera de que yo sepa si el avión está en movimiento a menos que mire por la ventana. 119 00:08:57,800 --> 00:09:01,067 Supongamos que no hay ventanas y que el avión va a velocidad constante, 120 00:09:01,067 --> 00:09:06,800 y no hay turbulencia, y digamos que no puedo oír nada, ni siquiera las turbinas. 121 00:09:06,800 --> 00:09:08,533 y no hay turbulencia, y digamos que no puedo oír nada, ni siquiera las turbinas. 122 00:09:08,533 --> 00:09:11,400 No hay manera de detectar si el avión se está moviendo, porque desde mi marco de referencia, no se percibe ninguna diferencia 123 00:09:11,400 --> 00:09:14,933 No hay manera de detectar si el avión se está moviendo, porque desde mi marco de referencia, no se percibe ninguna diferencia 124 00:09:14,933 --> 00:09:19,333 con respecto a un avión que esté reposando en el suelo. 125 00:09:19,333 --> 00:09:23,733 Resulta muy fácil entenderlo si imaginamos que los dos estados, el de reposo y el de movimiento a velocidad constante, son semejantes, 126 00:09:23,733 --> 00:09:28,267 Resulta muy fácil entenderlo si imaginamos que los dos estados, el de reposo y el de movimiento a velocidad constante, son semejantes, 127 00:09:28,267 --> 00:09:31,000 y es imposible determinar en cual se encuentra uno.