Video Maybe one morning de Mario Brioschi donde la gravedad deja de tener efecto en algunos objetos (y hasta se desarman).
Alguna vez hice el experimento mental de apagar la gravedad. El resultado: en un cuarto de objetos inanimados todo seguiría igual o casi igual. Sólo los objetos deformados por la gravedad en un grado considerable comenzarían a flotar. Un ejemplo obvio de esto sería una pelota de goma. Con gravedad, una pelota estática tiene una cierta deformación por su propio peso. Al desaparecer la gravedad, la pelota “rebotaría” al momento de recuperar su forma esférica. Así sería para todos los objetos, pero sólo algunos se deforman lo suficiente para elevarse por “rebote” cuando la gravedad desaparezca.
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No estoy de acuerdo. Lo cierto es que todos los objetos son elásticos en menor o mayor medida, y todos los objetos están deformados por la gravedad. La deformación de cada uno depende de su masa y del grado de rigidez del material, pero si desaparece la gravedad de repente, todos recuperan su forma teórica inicial, al desaparecer la fuerza de atracción de la Tierra (su peso).
Por el principio de acción-reacción, en el estado inicial, el objeto ejerce una fuerza sobre la Tierra (su peso), y la Tierra otra igual y de signo contrario sobre el objeto, que hace que éste no se mueva, no caiga más. Si desaparece el peso, desaparece la fuerza que ejerce la Tierra sobre él, por lo que no actuaría ninguna fuerza sobre el objeto, y éste seguiría en su estado de reposo o movimiento uniforme. Como está en reposo, no se movería de su posición, fuera del material de fuera.
Las pelotas de goma rebotan cuando las lanzamos contra el suelo por la conservación de la energía cinética (despreciando las pérdidas por calor) y la conservación de la cantidad de movimiento (por ser elásticas). Al ir subiendo, la energía cinética se transforma en energía potencial (por la altura que va alcanzando), hasta que toda ella se ha transformado, y se detiene. Si el material no es elástico (por ejemplo barro), toda la energía cinética se transforma en calor, y la cantidad de movimiento desaparece (se deforma).
En este caso, como no hay movimiento, no hay velocidad, luego no hay energía cinética ni cantidad de movimiento. Es decir, si no se movía antes de la desaparición de las dos fuerzas que he dicho antes, no habrá movimiento después. Seguirán en reposo, desde un punto de vista teórico.
Lo cierto es que he despreciado otras fuerzas que puedan existir. Si existiera movimiento sería por esos otras fuerzas, como puedan ser el viento o los movimientos de la Tierra. En este último caso, sería fuerzas ficticias, fuerzas que, en realidad no existen visto todo desde fuera del sistema, pero que parecen existir desde dentro del mismo, como la fuerza de Coriolis o la fuerza centrífuga. Y estas fuerzas afectarían a todos los objetos del mismo modo, siempre que no consideremos el rozamiento o la adherencia entre ambas superficies.
Comentarios a tu comentario, Spalato:
Primer párrafo: de acuerdo.
Segundo párrafo: de acuerdo, pero sólo en los casos donde el índice de deformación por la gravedad sea tan pequeño que pueda despreciarse (ejemplo: un yunque).
Tercero y cuarto párrafos: Difiero. En el post original escribí “rebotaría” así, entre comillas, porque realmente no es un rebote, es sólo que al desaparecer la gravedad, las dos fuerzas (la de la pelota y la del suelo (o mesa)) desaparecen también, pero la pelota, al recuperar su forma original (esférica) va a empujarse a sí misma hacia arriba, que es a lo que yo llamé “rebote”.
Quinto párrafo: De acuerdo y añado lo que estuve pensando hoy sobre el tema: los objetos, todos (incluyendo los que se deforman despreciablemente por la gravedad) irían elevándose poco a poco, porque estarían siguiendo una trayectoria recta y tangencial al círculo que su movimiento trazaba cuando había gravedad.
No ha sido mi intención criticar el uso que hiciste de la palabra “rebote”. Lo entendí como explicas. He puesto el ejemplo del rebote de una pelota para que se entendiera que hace falta movimiento inicial para que haya movimiento final, y está simplificado, porque no he hablado de la energía potencial elástica.
Lo que quería decir es que la pérdida del peso sólo serviría para que los objetos recuperaran su forma inicial, para que desapareciera esa energía potencial elástica.
Estuve pensando en otro ejemplo, en algo muy deformable y nada, o muy poco, elástico: una gota de agua. Cuando no actúa ninguna fuerza exterior sobre ella, adopta la forma esférica. Si está en el suelo, y no se ha roto la tensión superficial, tiene forma aplastada, por la existencia de las dos fuerzas de que hablé. Al desaparecer éstas, lo que sucedería es que recuperaría su forma inicial, sería de nuevo esférica, pero no “rebotaría”, sólo desaparecería la energía elástica provocada por el peso. Eso es lo que creo que sucedería con todos los cuerpos.
Sin embargo, como dices, por la rotación de la Tierra, acabarían elevándose.
Spalato,
No, no tomé como crítica tu comentario. Pensé que yo había sido quien no había dejado claro lo del rebote.
Pero insito: una pelota (o cualquier cuerpo deformado lo suficiente) rebotaría. La pelota está en contacto con el suelo y al recuperar su forma esférica se empujaría hacia arriba.
Por desgracia no podemos hacer el experimento. Pero es divertido elucubrar.