SOY TAN FUERTE COMO LA TIERRA

 

LAS TRES LEYES DE NEWTON Y EL PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

Qué quiere decir este titulo? Tratare de explicarlo y después decir cual es la explicación teórica del Principio de Arquímedes de la que hablé en el articulo-digresión sobre Física y Matemáticas anterior.

En el siglo XVII d.c., Newton enunció sus leyes de la dinámica y la estática, sus tres leyes físicas fundamentales que se aprenden hoy en día en 4º de E.S.O.: hoy en día las enunciamos así:

1ª LEY DE INERCIA: Todo cuerpo en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme( es decir a velocidad constante en línea recta) tiende a permanecer en dicho estado a menos que sobre él actúe una fuerza.

2ª “DEFINICIÓN DE FUERZA”: Si sobre un cuerpo en reposo o en movimiento actúa una fuerza de magnitud F sobre él aparece una aceleración que es inversamente proporcional a la masa del cuerpo en la relación a = F / m, siendo a la aceleración , m la masa y F la fuerza, estando a y F en la misma dirección y siendo m una magnitud constante. Se puede reformular esta segunda ley diciendo que un cuerpo de masa m sometido a una aceleración a en una determinada dirección, fija en dirección o no, se ve sometido a una fuerza F que va en la misma dirección y sentido que la aceleración a y que es directamente proporcional a la masa del cuerpo, es decir la conocida fórmula:

F = m . a

3ª LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN: Si un cuerpo A ejerce sobre otro B una fuerza F, el cuerpo B ejerce sobre A la misma fuerza en magnitud F, y en la misma dirección, pero en sentido contrario.

Esta tercera ley es la que explica que podamos ser tan fuertes como la Tierra, pues si la Tierra nos atrae con una fuerza P que viene dada por nuestro peso, nosotros ejercemos sobre la Tierra la misma fuerza en magnitud y dirección, pero de sentido opuesto sobre ella.

El Principio de Arquímedes es un principio que se explica a través de estas tres leyes: el volumen desalojado por el cuerpo tiene un volumen Vld, teniendo una densidad d el cuerpo que viene dada por la relación d = m / V_c,, donde V_c el volumen del cuerpo y siendo m su masa, siendo la cantidad D la densidad del liquido en que se encuentra sumergido el cuerpo. Las fuerzas de acción y reacción que se ejercen sobre el cuerpo vienen dadas por P_o = m.g = d. V_c. g, siendo g la gravedad, 9,8 m/s² y apuntando hacia el suelo. El empuje E por reacción viene dado por E = Mld . g, siendo Mld, la masa del liquido desalojado que además cumple que tiene una densidad D = Mld / Vld de donde Mld = D. Vld y E = D.Vld.g, apuntando en la misma dirección pero en sentido contrario. En equilibrio estático debe ser E = P_o, de donde d . V_c = D . Vld y a partir de ahí Vld = (d/D).V_c < V_c al ser d < D, siendo V_f = V_c - Vld el volumen que queda fuera del agua: V_f =(1 – d/D). V_c, siendo V_f el volumen del cuerpo que queda fuera, repito.

ESTO EXPLICA POR EJEMPLO PORQUE PODEMOS HACER EL CRISTO EN EL AGUA: AL SER LA DENSIDAD DEL CUERPO HUMANO INFERIOR A LA DEL AGUA SE EXPLICA QUE FLOTEMOS TENIENDO SUMO CUIDADO Y PROCURANDO NO MOVERNOS. Explica también porque el Hielo flota sobre el agua líquida, al aumentar de volumen el agua al disminuir la temperatura y muchas otras cosas.

Jesús- Isaías