INERCIA. Primera Ley de Newton .Es conocida también como Ley de la inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero). El principio de la inercia, conocido como la Primera Ley de Newton, nos dice que los cuerpos tenderán a conservar su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme hasta que se aplique sobre ellos una fuerza externa capaz de vencer dicha resistencia. Resistencia que oponen los cuerpos a modificar su estado de movimiento o de quietud. De esta manera, un cuerpo o sistema tendrá una mayor inercia en la medida en que requiera de fuerzas de mayor intensidad para modificar su estado de movimiento o para modificar su estado físico. Veamos algunos ejemplos cotidianos de inercia: El cinturón de seguridad: Cuando un vehículo se desplaza a una velocidad constante, sus pasajeros comparten con él esta velocidad. Pero si el conductor detiene de golpe el vehículo (o choca con otro que le impide continuar su trayectoria), los pasajeros sentirán el empuje de la inercia que los hace mantener su movimiento, arrojándolos hacia adelante. Entonces interviene el cinturón de seguridad, que vence la inercia e interrumpe su movimiento, evitándoles golpear con el parabrisas. Tirar rápidamente de un mantel: En el típico acto de los magos, se tira de un mantel con objetos encima, los cuales permanecen en su lugar debido a las fuerzas inerciales y no se desplazan junto con la tela. Tipos de inercia : Hay dos tipos de inercia en la física: la mecánica y la térmica. ● ● Inercia mecánica: Relacionada a la dificultad de modificar el movimiento y la quietud, como hemos explicado anteriormente. Depende directamente de la cantidad de masa del cuerpo o sistema y del tensor de inercia. Inercia térmica: Mide la dificultad de un cuerpo o sistema para modificar su temperatura al entrar en contacto con otros objetos o al ser calentado directamente. Depende de la capacidad calorífica del cuerpo o sistema. Aunque la inercia mecánica se puede dividir en varias partes: ● ● ● ● Inercia dinámica: La presentan los cuerpos en movimiento relativo. Inercia estática: La presentan los cuerpos en reposo relativo. Inercia rotacional: La presentan los cuerpos que exhiben movimiento rotatorio. Inercia traslacional: Está vinculada con la masa total de los cuerpos. Momento de inercia. El momento de inercia refleja la distribución de masa de un cuerpo o de un sistema de partículas en rotación, respecto a un eje de giro. El momento de inercia sólo depende de la geometría del cuerpo y de la posición del eje de giro; pero no depende de las fuerzas que intervienen en el movimiento. Cual de estos dos giros, seria mas dificil? El momento de inercia de un cuerpo depende de su forma (más bien de la distribución de su masa), y de la posición del eje de rotación. Aun para un mismo cuerpo, el momento de inercia puede ser distinto, si se considera ejes de rotación ubicados en distintas partes del cuerpo. Un mismo objeto puede tener distintos momentos de inercia,dependiendo de dónde se considere el eje de rotación. Mientras más masa está más alejada del eje de rotación, mayor es el momento de inercia. El momento de inercia tiene unidades de longitud al cuadrado. Momento de inercia y sus propiedades . El momento de inercia de un área respecto al eje polar, momento polar de inercia Jo, es igual a la suma de los momentos de inercia respecto a dos ejes perpendiculares entre sí, contenidos en el plano del área y que se intercepta en el eje polar. El momento polar de inercia es de gran importancia en los problemas relacionados con la torsión de barras cilíndricas y en los problemas relacionados con la rotación de placas. Energía cinética rotacional. La energía rotacional es la energía cinética de un cuerpo rígido, que gira en torno a un eje fijo. Esta energía depende del momento de inercia y de la velocidad angular del cuerpo. Mientras más alejada esté la masa del cuerpo respecto al eje de rotación, se necesitará más energía para que el cuerpo adquiera una velocidad angular. Ejemplo : dos esferas de idéntica masa y radio se colocan sobre un plano inclinado. Una de las esferas está hecha de un material ligero, como el plástico. Esta esfera es maciza y sólida. La otra esfera, en cambio, es hueca y está hecha de un material más denso que el plástico. La esfera hueca rodará más lentamente, ya que toda su masa se acumula en una delgada capa, que está a una cierta distancia del eje de rotación. La esfera maciza se moverá más rápidamente, ya que porcentualmente sus partículas se encuentran más cerca del eje de rotación y por lo tanto se moverán más lentamente, puesto que éstas describen una trayectoria más corta que las partículas de la superficie de la esfera. Movimiento de rodadura puro. La rodadura es un tipo de movimiento que combina la rotación (comúnmente, de un objeto simétrico axialmente) y la traslación de ese objeto con respecto a una superficie y que implica que el cuerpo que rueda sobre la superficie lo hace sin resbalar o deslizarse con respecto a esta. Al no haber deslizamiento el punto o puntos del cuerpo que se hallan instantáneamente en contacto con la superficie se encuentran instantáneamente en reposo (velocidad nula con respecto a la superficie). Para relacionar la inercia con el movimiento de rodadura, necesitamos un plano inclinado, donde la esfera rode por su inercia, hay varios factores a tener en cuenta, como el grado de inclinación, la altura, la masa de la esfera, etc. La energía cinética de un cuerpo que rueda es la suma de la energía cinética de traslación del c.m. y la energía cinética de rotación alrededor del c.m. El trabajo total de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo que rueda es la suma del trabajo en el movimiento de traslación más el trabajo en el movimiento de rotación,como vemos la fuerza de rozamiento en el movimiento de rodar produce dos trabajos de la misma magnitud pero de signos opuestos. Esta es la razón por la que no tenemos que incluir el trabajo de la fuerza de rozamiento en el balance de energía. El trabajo de la resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo modifica su energía cinética .
