Un ejemplo de la Tercera Ley de Newton en nuestra vida cotidiana

Buenas mi estimada comunidad de #steemstem en general y #stem-espanol particularmente.

Como he comentado en mi presentación, hace años me dedico a la divulgación científica por diversos medios, por lo que hoy les traigo una nota sobre Leyes de Newton en nuestra vida cotidiana. Espero que la disfruten.

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Hace un tiempo en un viaje familiar a la playa, tuvimos la oportunidad de hacer un paseo en bote por el Parque Nacional “Morrocoy”, uno de los parques nacionales más visitados de #Venezuela y que cuenta con hermosas playas de aguas cristalinas. El paseo además de mostrarnos diferentes parajes particularmente hermosos del parque, también hace recesos para que los turistas tomen baños en diferentes playas y cayos. Durante uno de los paseos el lanchero, un joven local que aprovechó la ocasión para tomar él también algunos baños, se lanzó desde el bote al agua, y en el momento pudimos ver como tanto él como su bote se movían en direcciones opuestas. Pueden ver en el siguiente video la situación:

Analizando lo que ocurre desde el punto de vista físico, justo en el momento del salto vemos lo siguiente:

Esto es lo que en física conocemos como el Diagrama de Cuerpo Libre de un objeto cualquiera, que resume las fuerzas a las que el mismo está sometido en un instante de tiempo en particular. De hecho en este caso son dos objetos diferentes y podemos analizar cada uno de ellos por separado.

Sobre el bote, actúa hacia abajo la fuerza de gravedad, debido a la atracción mutua entre el bote y la tierra. Hacia arriba actúa el empuje del agua, derivado del Principio de Arquímedes sobre la flotación de los objetos. Estas dos fuerzas tendrán magnitudes iguales y direcciones opuestas, por lo que se equilibrarán mutuamente haciendo que en vertical, el bote está “en reposo”. En horizontal, el bote está sometido a una fuerza debido al empuje que el lanchero ejerce al momento del salto, esa fuerza está dirigida a la derecha, y hay una fuerza de roce entre el bote y el agua y que siempre tendrá dirección opuesta la movimiento, en este caso a la izquierda. Como la fuerza del empuje debida al salto de la persona es mayor que el roce debido al agua, no hay equilibrio dinámico y el bote se moverá hacia la derecha.

Por otro lado, sobre la persona actúa también la fuerza de gravedad (mucho menor que sobre el bote, ya que tiene mucha menos masa), y por la “Tercera Ley de Newton” sabemos que en el momento en el que la persona ejerce una fuerza sobre el bote, el bote responderá ejerciendo una fuerza sobre la personas de igual magnitud y sentido opuesto. Esto hace que el lanchero se desplace hacia la izquierda. Por cierto, en ambos casos podemos despreciar el efecto de la fuerza de roce entre el aire y los cuerpos involucrados, ya que su acción en estos casos será muy pequeña con respecto a la acción del resto de las fuerzas.

En resumen, aquí están actuando diferentes fuerzas sobre el bote (gravedad, empuje del agua, roce del agua y empuje de la persona) y el lanchero (gravedad y empuje de la lancha), y al no estar equilibradas vemos que el bote se desplaza a la derecha y la persona hacia la izquierda y abajo.

Esperamos les haya gustado este ejemplo de la Segunda Ley de Newton, que nunca se va de vacaciones ni de paseo y que nos acompaña siempre a dondequiera que vayamos.

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Tanto el video como la imagen son una producción propia, y las he colocado como obras en el Dominio Público.