Inercia, MRUA y caída libre: leyes fundamentales de la física

Inercia: Definición y Ejemplos

La inercia es la propiedad que tienen todos los cuerpos por la cual tienden a permanecer en el estado de reposo o de movimiento en que se encuentran. Podríamos decir que la inercia es la propiedad que poseen los cuerpos de no poder cambiar por sí mismos su estado de reposo o movimiento.

Ejemplos de Inercia

• La experiencia cotidiana nos dice que cuerpos como una mesa, una silla, etc., permanecen fijos en el lugar en que los colocamos, a no ser que sean removidos por nosotros voluntariamente o por un agente externo violento.
• Por otra parte, observamos que al arrancar bruscamente el tren, nuestro cuerpo se inclina con naturalidad hacia atrás, mientras que las botellas y otros objetos de poca estabilidad se caen o cambian de sitio.

Situaciones que ilustran la inercia en un vehículo:

1. Al aumentar la velocidad del vehículo, nos inclinamos hacia atrás.
2. Si la velocidad disminuye, sufrimos una involuntaria inclinación hacia adelante.
3. Si el vehículo, a cierta velocidad, toma una curva, sufrimos una inclinación hacia afuera, como si deseáramos continuar en la trayectoria primitiva, inclinación que también se verifica en el vehículo, tanto que en algunos casos se producen vuelcos.

Consecuencias del Principio de Inercia

Del principio de inercia surgen dos consecuencias:

• Si sobre un cuerpo no actúan fuerzas:
  • El cuerpo no se mueve, permanece en reposo.
  • El cuerpo está en movimiento rectilíneo uniforme y permanece en ese estado.

Esto quiere decir que cuando un móvil está dotado de movimiento rectilíneo uniforme, no actúan fuerzas sobre él, o bien, la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él es nula.

Leyes del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)

Según la definición, en el MRUA el aumento de la velocidad es constante por unidad de tiempo y, como ese aumento de velocidad es la aceleración, resulta:

1. Primera ley: En un MRUA, la aceleración es constante. La velocidad aumenta al aumentar el tiempo.
2. Segunda ley: En el MRUA, la velocidad es proporcional al tiempo. Por ejemplo, si en el primer segundo la velocidad es de 7 m/s, a los 2 segundos su velocidad será de 14 m/s.
3. Tercera ley: En el MRUA, el espacio recorrido es proporcional al cuadrado del tiempo.

Caída Libre y Tiro Vertical

Caída Libre

Todo cuerpo, bajo la acción de su peso, cae debido a que sobre él actúa la fuerza de gravedad. Prescindiendo del rozamiento del aire, los cuerpos caen con la misma aceleración, según el principio de masa, ya que una fuerza constante actúa sobre estos: la fuerza de gravedad.

Leyes de la Caída Libre

1. Primera ley: En el vacío, todos los cuerpos caen con la misma velocidad. Por ser la caída un movimiento uniformemente acelerado, resulta:
2. Segunda ley: Las velocidades son proporcionales a los tiempos.
3. Tercera ley: Los espacios recorridos son proporcionales a los cuadrados de los tiempos.

Tiro Vertical

El tiro vertical se presenta en el caso de los cuerpos arrojados verticalmente hacia arriba, como por ejemplo:

A) El ascenso de una cañita voladora.

B) Cuando lanzamos una moneda hacia arriba.

Si la trayectoria es recta, decimos que el cuerpo fue arrojado verticalmente hacia arriba. Esto se conoce como tiro vertical.