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3.3. Inercia y cantidad de movimiento lineales
ОглавлениеLa inercia es la dificultad para cambiar el estado de reposo o de movimiento que tenga un cuerpo. A esa menor o mayor dificultad la podríamos catalogar como de pereza que tienen los cuerpos a modificar su quietud o su movimiento a velocidad constante. En el movimiento lineal equivale a su cantidad de materia, o lo que es lo mismo, a su masa. Cuanta más masa tenga un cuerpo, más costará cambiar su quietud, si estaba en reposo. También cuanta más masa, más costará cambiar la velocidad de movimiento, si el cuerpo se estaba moviendo a una velocidad constante. La inercia de los movimientos lineales se mide en el SI en kilogramos de masa (kg). Una persona que pese 70 kilogramos de fuerza (70 kilopondios o kp) tendrá exactamente 70 kg de masa en el SI.
Figura 4. Velocidades máximas instantáneas de extensión de rodillas logradas en diferentes ejercicios, con diferente carga.
PUNTO CLAVE
La inercia expresa la mayor o menor dificultad para cambiar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo y se mide en el Sistema Internacional de unidades mediante el kilogramo de masa (kg).
La cantidad de movimiento lineal (M) (también llamada momentum o momento lineal) muestra lo que costaría parar totalmente a un cuerpo que se mueve a una determinada velocidad. O también lo que costaría poner en movimiento, hasta una determinada velocidad, a un cuerpo que está parado. Comparando dos cuerpos que se muevan a la misma velocidad, el que tenga más masa tendrá mayor cantidad de movimiento, y por eso costará más pararlo o modificarle su velocidad (figura 5). También si se comparan dos cuerpos que tengan la misma masa, el que lleve mayor velocidad tendrá mayor cantidad de movimiento, y costaría más llegar a pararlo totalmente o modificarle su velocidad en, por ejemplo, 5 m/s. Así, la cantidad de movimiento es el producto de la inercia lineal (la masa) por los cambios en la velocidad de un cuerpo (M= m.Δv). La cantidad de movimiento se usa para explicar que su módulo se conserva mientras no aparezcan otras fuerzas, como por ejemplo el rozamiento o la resistencia. También se puede transferir la cantidad de movimiento, como sucede cuando choca una bola de billar contra otra a la que le pasa su cantidad de movimiento y sale despedida mientras la primera se queda parada. En otro ejemplo, la cantidad de movimiento que tiene el palo de golf justo antes de golpear la bola se transfiere en parte a la bola, en el instante posterior al golpeo. En ese instante posterior, la cantidad de movimiento que tenía el palo se habrá separado en la que le queda al palo y la de la bola. O lo que es lo mismo, la que ha perdido el palo la ha transferido a la bola, y como ésta tiene muy poca masa, adquiere velocidades relativamente altas. En el SI la cantidad de movimiento se mide en kilogramos multiplicados por metro, por segundo (kg.m/s).
Figura 5. Si hubiera que parar en seco a dos corredores que llevan la misma velocidad (5 m/s), costaría más hacerlo con el de mayor masa (80 kg el corredor A, frente a 60 kg el corredor B) por su mayor cantidad de movimiento (400 kg·m/s el corredor A, frente a 300 kg·m/s el corredor B).