Existen diversos conceptos, en el campo de la física, que han sido estudiados a lo largo de los años, que nos han permitido conocer aún más el comportamiento de la naturaleza y sus fenómenos.
Tales fenómenos, a su vez nos permiten que los campos de la ciencia, produzcan los avances necesarios, para mejorar nuestra calidad de vida, mediante el diseño, fabricación y puesta en marcha de nuevas tecnologías.
Es por ello que, a continuación nos enfocaremos en lo relativo a la propiedad de la “inercia”, mediante la explicación de ítems tales como: su definición, tipos de inercia, leyes que explican su comportamiento, algunos ejemplos de inercia, entre otros tópicos de interés.
Definición de la Inercia
Es una propiedad física, que indica el grado o capacidad que tienen los cuerpos de permanecer con su movimiento o en estado de reposo relativo.
En otros términos, la inercia es la resistencia que tiene la materia para modificar su estado de movimiento, inclusive la dirección del mismo o variaciones en la velocidad.
En síntesis, un cuerpo tiene la capacidad de conservar sus condiciones, tanto de movimiento rectilíneo uniforme como su estado de reposo relativo, en caso de no existir una fuerza que actúe sobre él, que modifique tales condiciones.
Un aspecto de relevancia, es el hecho de considerar los sistemas de referencia, cuando se trata de estados en reposo o movimiento rectilíneo uniforme. Todo esto, en base a que la materia siempre se encuentra en movimiento.
Ejemplo de ello, es cuando un cuerpo está en reposo, en comparación con otros objetos. No obstante, el mismo cuerpo participa en los movimientos que realiza el planeta, siendo que está sometido a las fuerzas de la gravedad, ejercidas por el Sol, La Luna, la Tierra y otros cuerpos.
Dicho de otra forma, el grado de inercia de un cuerpo será mayor, a medida que requiera una mayor magnitud de fuerza, para modificar bien sea su estado físico o su condición de movimiento.
Tipos de Inercia
Dentro del extenso campo de la física, la inercia se divide de la siguiente manera:
- Inercia térmica: término relacionado al grado de capacidad calórica volumétrica o conductividad térmica, y estaña referido a la resistencia de los cuerpos para modificar su temperatura cuando están en contacto con otros cuerpos.
Este aspecto de la inercia, es de vital importancia cuando se aplican sistemas de modelación matemática para explicar el comportamiento de los mecanismos de transferencia de calor.
En otras palabras, cuando un cuerpo o sistema posee un valor mayor de capacidad volumétrica, implica que tal sistema o cuerpo requerirá un tiempo mayor para lograr el equilibrio termodinámico.
- Inercia mecánica: es el grado en que los cuerpos mantienen bien sea su condición de reposo o cantidad de movimiento, siendo que tales condiciones requieren la aplicación de fuerzas externas para su modificación.
Dentro de este tipo de inercia, existen dos variantes, la cuales son:
- Equilibrio rotacional: está referida al centro de masa de un determinado cuerpo, y su relación con la distribución de la masa del mismo.
- Equilibrio traslacional: toma en cuenta toda la masa del cuerpo o del sistema en cuestión.
Leyes de La Inercia
Como muchos fenómenos presentes en la naturaleza, existen ciertas leyes o explicaciones del comportamiento de los objetos o eventos determinados, siendo la Primera Ley de Newton la cual explica el comportamiento de la Inercia.
De hecho, esta primera ley de Newton o ley de inercia, sostiene que: “Todo cuerpo continúa en reposo en su estado de reposo o movimiento uniforme en línea recta, no muy lejos de las fuerzas impresas a cambiar su posición”.
Dicha ley, se basa en que un cuerpo, no tiene la capacidad –por si solo- de variar su estado inicial, bien sea de movimiento o de reposo, si no que requiere de la aplicación de una o varias fuerzas para lograr alguna variación de tales propiedades.
En caso de que el cuerpo o el sistema sean sometidos a varias fuerzas, de forma simultánea, su resultante no debe ser nula para lograr vencer a la inercia. En la presente Ley, Newton considera los efectos de la fricción o fuerzas de roce que pueden incidir en el movimiento de los cuerpos.
En términos prácticos, cuando un cuerpo posee un movimiento rectilíneo uniforme, el mismo se detendrá al momento de ser sometido a una fuerza externa.
Así mismo, cuando el cuerpo está en reposo, siendo su velocidad inicial cero, si se produce un cambio en su velocidad, es debido a que fue sometido a una fuerza para modificar su condición de reposo.
Formas de apreciar la Inercia
Muchas veces, las leyes de la física y sus fenómenos, no son entendidos a simple vista, y es conveniente ejemplificarlo, para tener una mejor noción de los mismos, siendo que podemos indicar los siguientes ejemplos.
- Truco de magia: cuando vemos el truco de magia de tirar de un mantel (con cierta rapidez), teniendo objetos encima, y los objetos no se caen permaneciendo en su sitio, esto es debido a las fuerzas inerciales.
- La seguridad dentro de un vehículo: cuando vamos dentro de un vehículo en movimiento, nuestros cuerpos llevan una velocidad compartida con el vehículo.
Es por ello que, cuando se produce un frenado, los cuerpos de los pasajeros, tienden a continuar hacia adelante, y es allí cuando entra en juego una medida preventiva como lo es el cinturón de seguridad, el cual vence a la inercia y evita que los cuerpos salgan disparados hacia adelante sufran algún golpe contra el parabrisas.
- Material usado en las construcciones civiles: existen algunos materiales, como el adobe, que poseen un cierto grado de inercia térmica, evitando el calentamiento no deseado de una casa, y la misma se mantenga con una temperatura fresca y agradable.
- Movilizar un elemento pesado: cuando se tiene la necesidad de empujar, un objeto en reposo, en primera instancia éste opondrá cierta resistencia al desplazamiento
Para tal desplazamiento, se requería que quienes desean mover el objeto, tengan que ejercer una mayor fuerza para vencer su inercia y lograr el desplazamiento deseado.
