El rozamiento Fuerza que se opone al movimiento de un objeto. Esta puede ser del cuerpo sobre el que se apoya o puede ser el medio que le rodea como al aire.
Las leyes de Newton son las siguientes:
1ª ley de Newton (conocida como fase inercial) Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.
2ª ley de Newton El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.
3ª ley de Newton Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.
Con la siguiente experiencia podremos comprobar que las afirmaciones de Newton son correctas. En el siguiente video mis compañeros y yo hemos tomado un coche a reacción, que no es mas que un coche impulsado por un globo inflado. Como el que podemos ver en la imagen.
Ahora les mostraremos el vídeo.
Como hemos explicado en la grabación el coche ha pasado por 4 fases. La primera de ellas es una fase de reposo que corresponde con la primera ley de Newton. Una vez soltado podemos ver como el vehículo comienza a acelerar hasta que el globo se queda sin aire esa fase corresponde a la segunda ley. Cuando el globo se queda sin aire continua en movimiento pudiendo ver una fase inercial que correspondería a la primera ley de nuevo, lo que no es exactamente correcto pues debido al rozamiento con suelo y aire jamas pasa por esa fase para que estuviese correctamente nombrada debería encontrarse en el vacío y en una superficie perfectamente pulida incluso a nivel nuclear, pues a menor rugosidad menor es el rozamiento. Hasta que se detiene debido a la resistencia del aire y al rozamiento lo que corresponde a la segunda ley. Para concluir hablaremos de la tercera ley que aparece justo cuando soltamos el coche pues esta se produce cuando el aire comienza a salir lo que genera una fuerza que lo impulsa esto se puede ver en el siguiente diagrama de fuerzas.
Como podemos ver el aire expulsado al impactar contra la atmósfera genera una fuerza(rojo) y por la tercer ley de Newton la atmósfera ejerce sobre él una fuerza igual pero opuesta lo que hace que el coche se mueva, se ha omitido el coche para simplificar el dibujo. Es el mismo principio que el que usan cohetes y aviones(los de hélices no cuentan) para desplazarse solo que en el primer caso en vez de aire queman combustibles para generar una llama que les impulsa.
Ahora pasaremos a hablar del la masa del coche. Para poder entender esto debemos saber que el rozamiento producido con una superficie, es proporcional al peso del objeto (no confundir peso con masa, el peso se mide en newtons y la masa en kilogramos). Esto se puede comprobar fácilmente, basta con coger un libro y moverlo por la mesa, después pon la mano sobre el libro, aprieta hacia abajo e intenta moverlo. Como verás te cuesta más, debido a que al aumentar el peso también lo ha hecho el rozamiento. Hagamos otro experimento. Coge un papel, haz una bola y lánzala, ahora en esa bola mete algo que le añada peso, un trozo de metal valdría, y vuélvelo a lanzar con la misma fuerza. Habrás visto que la bola de papel sola se ha desplazado mucho menos que la bola de papel cargada. Esto se debe a que los objetos cuanto mayor sea su masa mayor es su inercia, más cuesta moverlos, pero también más cuestas detenerlos. Mientras que al aire frena rápidamente tu primer lanzamiento, el segundo le cuesta más por lo que la bola alcanza mas distancia antes de tocar al suelo. Con estas sencillas pruebas has podido comprobar lo que que nosotros demostramos cuando realizamos la experiencia del coche al tener mayor peso le costaba mas moverse pero a su vez cuando el globo se deshinchaba tardaba mas en detenerse.
Continuemos hablando de el aire, un tema que nos ha creado muchas molestias, porque el globo está hecho de plástico, en especial uno fácilmente deformable si se le somete a presión y al inflarlo demasiado se daba de sí, por lo que nuestros intentos de comprobar como se comportaba el coche más o menos cargado de aire fueron infructuosos, porque el numero de variables que cambiaban era demasiado grande debido a que no nos encontramos en un entorno ideal. Uno de esos problemas era el rozamiento con el aire, cuando el globo estaba muy hinchado aquel era mucho mayor que cuando el globo lo estaba menos. Pero suponiendo que estuviéramos en eso entorno ideal en el que el globo no se deformase, ni hubiera rozamiento, habríamos comprobado que el coche sufriría una mayor aceleración cuando el globo se encontrase más hinchado.
Aquí les mostraremos otro vídeo en el que demostramos que los cuerpos poseen inercia.
Aquí les mostraremos otro vídeo en el que demostramos que los cuerpos poseen inercia.
