Según el diccionario de la lengua española,
“inercia es la propiedad de los cuerpos de mantener su estado de reposo o
movimiento si no es por la acción de una fuerza”. Una definición clara, pero, a la usanza de Richard Feynman, el
legendario maestro de Caltech, premio nobel de física 1965, es conveniente
interpretarla en su esencia haciéndonos preguntas a nivel elemental, como
¿qué significa eso realmente? y de ahí despellejar el asunto en sus
diferentes capas. Feynman tenía una manera particularmente brillante de
enseñar física:
hay que desconfiar de las palabras hasta entender qué significan
realmente.
VEAMOS QUÉ HAY REALMENTE DENTRO DE ESA DEFINICIÓN
La inercia es la propiedad que tienen todas las cosas de mantenerse
exactamente como están: si están quietas, quieren quedarse quietas; si se
están moviendo, quieren seguir moviéndose. Para cambiar su estado se necesita
esfuerzo. En ese sentido, la inercia es como una especie de
"pereza universal" (resistencia al cambio, aunque no es una fuerza) que
tienen todas las cosas de la naturaleza. Consiste en una regla fundamental:
a los objetos no les gusta cambiar lo que están haciendo.
Es decir:
• Si están quietas, tienden a seguir
quietas.
• Si están moviéndose, tienden a
seguir moviéndose en línea recta y a la misma velocidad.
Para cambiar ese estado necesitamos una fuerza externa. Por ejemplo, la
fricción o la resistencia del aire.
EL EJEMPLO DEL AUTOBÚS
Imagina que estás de pie en un autobús que está detenido. El autobús arranca
bruscamente.
¿Qué ocurre?
Tu cuerpo parece irse hacia atrás.
Pero, estrictamente hablando, tu cuerpo no está intentando ir hacia atrás. Lo
que sucede es más interesante:
tu cuerpo quiere permanecer donde estaba.
¿Qué pasa realmente?
El autobús comienza a avanzar, pero tus pies, en contacto con el piso,
son arrastrados hacia adelante. El resto de tu cuerpo tarda un instante en
acompañarlos. Eso es inercia.
Ahora ¿qué pasa si ocurre lo contrario?
El autobús va rápido y frena de repente. Tú te inclinas hacia adelante.
¿Por qué? Porque tu cuerpo
venía moviéndose y quiere continuar moviéndose.
El autobús se detiene;
tu cuerpo no recibe inmediatamente la fuerza necesaria para detenerse.
EL EXPERIMENTO DEL VAGÓN (LA INERCIA EN REPOSO)
Feynman solía contar una historia de cuando era niño. Tenía un pequeño vagón
de juguete con una pelota dentro. Notó que cuando tiraba del vagón hacia
adelante, la pelota rodaba hacia atrás de este. Le preguntó a su padre
por qué pasaba eso.
Su padre le dio una respuesta digna de Feynman:
"Nadie sabe el porqué real, hijo, pero el término general es 'inercia'.
Lo que pasa es que la pelota no se mueve hacia atrás; la pelota se quiere
quedar en su sitio, y es el vagón el que se mueve hacia adelante debajo de
ella".
• La regla: Si algo está quieto
(en reposo), quiere seguir quieto. Tienes que empujarlo (aplicar una fuerza)
para convencerlo de que se mueva.
EL TRUCO DEL ESPACIO EXTERIOR (LA INERCIA EN MOVIMIENTO)
Ahora imagina que estás en el espacio exterior, lejos de la Tierra, de la
gravedad y del aire. Tienes una roca flotando frente a ti y le das un empujón.
¿Qué pasa? La roca se moverá hacia adelante. Pero como ahí arriba no
hay aire que la frene, ni suelo que haga fricción,
la roca seguirá moviéndose en línea recta para siempre, a la misma
velocidad.
No necesita un motor, ni gasolina, ni que nadie la siga empujando.
• La regla: Si algo ya se está
moviendo, su estado "natural" es seguir moviéndose en línea recta para
siempre. Tienes que interponerte en su camino (aplicar una fuerza, como un
freno o un choque) para obligarlo a detenerse o a cambiar de dirección.
El objeto no necesita una fuerza para seguir moviéndose.
Necesita una fuerza solamente para cambiar su movimiento.
UNA PELOTA SOBRE UNA MESA
Si ponemos una pelota sobre una mesa. La pelota está quieta. Podemos
preguntarnos:
¿Por qué no empieza a moverse espontáneamente? Simplemente porque no
hay una fuerza horizontal que cambie su estado.
Ahora, si la empujamos, se mueve.
Pero aquí aparece algo que normalmente nos confunde:
¿por qué termina deteniéndose?
Podríamos pensar: «La pelota tiene una tendencia natural a detenerse».
Pero, no. La inercia no hace que la pelota se detenga.
La pelota se detiene porque actúa sobre ella una fuerza: la fricción.
Si pudiéramos eliminar completamente la fricción, la pelota continuaría
moviéndose.
Esto es precisamente lo extraordinario de la primera ley de Newton.
LA INERCIA NO ES UNA FUERZA
Esto es importante.
No debemos decir: «La inercia empuja al objeto».
La inercia no es una fuerza.
Es una propiedad de la materia.
Un objeto simplemente se resiste a cambiar su estado de reposo o
movimiento., a menos que una fuerza exterior la obligue.
¿Por qué una roca se resiste a ser empujada? ¿De dónde saca un objeto esa
"terquedad" para mantener su movimiento o reposo?
La física nos dice que cuanta más masa tiene algo (como un elefante
comparado con un ratón o un camión comparado con una bicicleta),
más inercia tiene y más difícil es cambiar su estado de reposo o
movimiento.
Pero el porqué profundo de que la materia se comporte así sigue siendo uno de
los secretos más fascinantes del universo.
UNA IMAGEN MENTAL PARA RECORDARLO
Piensa en un pasajero sentado tranquilamente en un automóvil.
El automóvil acelera → el cuerpo quiere permanecer como estaba.
El automóvil frena → el cuerpo quiere continuar moviéndose.
El automóvil gira → el cuerpo quiere continuar en línea recta.
En los tres casos ocurre exactamente lo mismo:
El cuerpo no quiere cambiar su estado de reposo o movimiento.
Eso es la inercia.
RESUMEN
La naturaleza no necesita una razón para que algo continúe como está;
necesita una fuerza para hacer que cambie. Esa es, en esencia,
la primera ley de Newton y el corazón del concepto de inercia, que en
palabras comunes podemos expresar así:
un objeto en reposo se queda quieto (a menos que algo lo empuje), y uno
en movimiento sigue moviéndose en línea recta a velocidad constante (a
menos que algo lo pare).
La inercia es la tendencia de la materia a no cambiar por sí misma.
La materia conserva su estado; para cambiarlo hace falta una fuerza.
La inercia no es una fuerza. Es una propiedad de la materia.
UNA EXPLICACIÓN MÁS DETALLADA Y PRÁCTICA DE LA INERCIA
Cuando vas en un coche y el conductor frena de golpe, experimentas la inercia
como un empujón violento hacia adelante.
La clave para entenderlo es darte cuenta de que
nadie te está empujando realmente. Lo que experimentas es el resultado
de que tu cuerpo intenta seguir la
"regla de oro" de la inercia: mantener el movimiento que ya tenía.
Aquí tienes la explicación física paso a paso de lo que le ocurre a tu cuerpo:
1. Dos objetos independientes
Antes de frenar, tú y el coche viajan juntos a la misma velocidad (por
ejemplo, a 80 km/h). Sin embargo, física y mecánicamente,
tú y el coche son dos objetos separados.
2. Los frenos solo actúan en el coche
Cuando el conductor pisa el freno a fondo, las pastillas de freno detienen las
ruedas. Los frenos aplican una fuerza exterior sobre el coche, por lo que el
coche reduce su velocidad drásticamente de 80 km/h a 0 km/h en un instante.
3. Tu cuerpo quiere seguir a 80 km/h
Como los frenos actúan sobre las ruedas del coche y no sobre tu cuerpo;
tu cuerpo no se entera inmediatamente de que el coche se está
deteniendo.
Por inercia, tu cuerpo quiere seguir haciendo exactamente lo mismo que hacía
un milisegundo antes: viajar hacia adelante en línea recta a 80 km/h.
• La ilusión: Sientes que una "fuerza misteriosa" te lanza hacia el parabrisas.
• La realidad:
Nadie te está lanzando. Tu cuerpo simplemente sigue avanzando a su velocidad
original mientras el coche se detiene e intenta "quitarse de en medio" debajo
de ti.
4. La fuerza que te salva: El cinturón de seguridad
Te detienes únicamente porque el cinturón de seguridad (o el asiento si fuera
un choque trasero) interviene.
El cinturón es el objeto exterior que aplica una fuerza opuesta sobre tu
pecho, obligando a tu cuerpo a romper su inercia y a reducir su velocidad al
mismo ritmo que el coche.
EL CASO CONTRARIO: CUANDO EL COCHE ACELERA RÁPIDO
Este fenómeno explica también por qué te pegas al asiento cuando el coche
arranca a toda velocidad desde un semáforo: tu cuerpo está quieto
y quiere quedarse quieto en ese punto del espacio, por lo que el
respaldo del asiento tiene que empujarte hacia adelante para obligarte a
moverte con el coche.
ENLACES:
La inercia, Wikipedia
Las leyes de Newton, Wikipedia
Compendio elaborado por Isaias Ferreira Medina, de múltiples fuentes, con
la asistencia de IA.
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