Movimiento Inercial (VPU)
Summary
TLDREl guion del video explora la revolución científica que marcó la teoría copernicana del siglo XVI, desplazando la Tierra del centro del universo hacia un modelo heliocéntrico. Se discute cómo esta visión cuestionó la cosmovisión aristotélica y dio paso a la idea del movimiento inercial. Se destaca el trabajo de Galileo, quien con su análisis del movimiento pendular y la caída de cuerpos, desmontó las premisas aristotélicas y estableció principios fundamentales de la física, como la ley de la caída y el principio de relatividad galileana, que sentaron las bases para la física moderna.
Takeaways
- 🌟 La propuesta de Copérnico de poner al sol en el centro del universo y mover la tierra a uno de los planetas que orbitan alrededor del sol, desafió la visión del mundo de la época y la cosmovisión aristotélica.
- 🔍 La necesidad de nuevas teorías del movimiento para explicar la realidad del movimiento de la tierra sin efectos manifiestos, llevó a una revisión de la concepción de la materia y el movimiento inercial.
- 📚 El trabajo de Galileo, junto con el de Kepler, fue fundamental para el desarrollo de una nueva mecánica que superaba las objeciones aristotélicas y permitía aceptar el modelo copernicano del universo.
- 👀 Galileo desvirtuó la concepción aristotélica del movimiento mediante la observación de que los péndulos de iguales dimensiones, independientemente de su amplitud o peso, tienen el mismo periodo de oscilación.
- 🤔 La reducción al absurdo de Galileo sobre la caída de cuerpos de diferente peso llevó a la conclusión de que todos los cuerpos caen con la misma aceleración, independientemente de su peso.
- 🧩 La ley de caída de los cuerpos de Galileo establece que la caída es un movimiento uniformemente acelerado con una aceleración independiente del peso del cuerpo.
- 📏 Galileo utilizó un plano inclinado para estudiar el movimiento de caída, lo que le permitió diluir el tiempo de caída y medir con mayor precisión el tiempo transcurrido en intervalos sucesivos.
- 🎶 La habilidad musical de Galileo le permitió medir intervalos de tiempo de fracciones de segundos, lo que fue crucial para su investigación del movimiento de caída.
- 🚀 La investigación de Galileo sobre el movimiento de proyectiles mostró que se combina un movimiento vertical uniformemente acelerado con un movimiento horizontal de velocidad constante, resultando en trayectorias parabólicas.
- 🌐 El principio de relatividad galileana, que establece que los cambios de movimiento son los únicos detectables y no el movimiento uniforme en línea, fue una consecuencia clave de sus análisis y es fundamental para la física moderna.
- 🌍 La metáfora del marinero dentro de una nave cerrada, que no puede distinguir si la nave está en movimiento o en reposo, ilustra el principio de relatividad y la incapacidad de detectar el movimiento de la tierra como un sistema inercial.
Q & A
¿Cuál fue la propuesta revolucionaria de Copérnico en el siglo XVI?
-Copérnico propuso retirar la Tierra del centro del universo, poner al Sol en su lugar y convertir a la Tierra en uno más de los astros que se mueven en el firmamento.
¿Cómo desafió la propuesta de Copérnico la visión del mundo y la teoría del movimiento de la época?
-La propuesta de Copérnico desafió la cosmovisión aristotélica, que consideraba que el movimiento era el efecto de una causa o fuerza, y planteó la posibilidad de que el movimiento de la Tierra sea un hecho real sin efectos manifiestos.
¿Qué contribución hizo Galileo a la comprensión del movimiento y por qué es importante?
-Galileo desvirtuó la concepción aristotélica del movimiento y propuso una nueva visión relativista. Su análisis del movimiento pendular y la caída de los cuerpos fue fundamental para establecer la ley de caída de los cuerpos, que es una ley básica en la física.
¿Qué observación hizo Galileo acerca de los péndulos que desafía la visión aristotélica del movimiento?
-Galileo observó que péndulos de iguales dimensiones, aunque con diferentes amplitudes, tienen el mismo periodo, lo que indica que el movimiento oscilatorio de un péndulo es independiente del peso.
¿Cuál es la ley de caída de los cuerpos según Galileo y qué implicaciones tiene?
-Según Galileo, todos los cuerpos caen con la misma aceleración independientemente de su peso. Esto es una ley fundamental que permite derivar otras leyes y principios en la física.
¿Cómo utilizó Galileo el plano inclinado para estudiar el movimiento de caída y qué descubrió?
-Galileo utilizó un plano inclinado para diluir el tiempo de caída y medir con mayor precisión. Descubrió que los cuerpos se deslizan por el plano con la misma aceleración, independientemente de su peso, y que el movimiento es uniformemente acelerado.
¿Qué es la ley de inercia según Galileo y cómo se relaciona con el movimiento de los proyectiles?
-La ley de inercia de Galileo establece que un cuerpo en movimiento persevera en ese movimiento a menos que se le aplique una fuerza. Esto se relaciona con el movimiento de los proyectiles, que combinan un movimiento horizontal inercial con un movimiento vertical acelerado.
¿Qué conclusión reached Galileo acerca del movimiento de los proyectiles y cómo se describe este movimiento?
-Galileo concluyó que el movimiento de los proyectiles es parbólico, lo que combina un movimiento horizontal con velocidad constante y un movimiento vertical uniformemente acelerado.
¿Qué es el principio de relatividad galileana y cómo se relaciona con el movimiento de la Tierra?
-El principio de relatividad galileana establece que no se pueden detectar los cambios de movimiento si el movimiento es uniforme y lineal. Esto se relaciona con el movimiento de la Tierra, que no se siente debido a que es un movimiento uniforme y no hay cambios en su estado de movimiento.
¿Cómo ayudó Galileo a demostrar que las objeciones aristotélicas al movimiento de la Tierra eran infundadas?
-Galileo utilizó la analogía de un marino en una nave cerrada que no puede discernir si la nave está en reposo o en movimiento uniforme. De esta manera, demostraba que el movimiento de la Tierra no se siente porque es un movimiento inercial.
Outlines
🌌 La Revolución Copernicana y el Desafío a la Cosmovisión Aristotélica
Este párrafo aborda la revolución en el pensamiento científico que marcó la propuesta de Copérnico al colocar al sol en el centro del universo, en lugar de la tierra. Esto representó un gran desafío para la cosmovisión aristotélica, que consideraba la tierra como el centro del universo y al movimiento como un efecto de una causa externa. La propuesta copernicana requirió la formulación de nuevas teorías del movimiento, incluyendo la visión del movimiento inercial, que no implica la acción de una fuerza externa. Además, se menciona el trabajo de Kepler en la revisión astronómica y la necesidad de superar las objeciones aristotélicas, especialmente a través del análisis del movimiento pendular por parte de Galileo.
📉 La Ley de Caída de los Cuerpos de Galileo
En este párrafo se discute la investigación de Galileo sobre la caída libre de los cuerpos y cómo desafía la visión aristotélica del movimiento. Galileo establece que todos los cuerpos caen con la misma aceleración, independientemente de su peso, lo cual entra en conflicto con la idea aristotélica de que los cuerpos más pesados caen más rápido. A través de experimentos detallados utilizando un plano inclinado y la medición precisa del tiempo, Galileo demostró que el movimiento de caída es uniformemente acelerado y que el espacio recorrido es proporcional al cuadrado del tiempo, lo que confirma su ley de caída de los cuerpos.
🚀 El Movimiento de los Proyectiles y la Ley de Inercia
Este segmento explora el análisis de Galileo sobre el movimiento de los proyectiles, que combina un movimiento vertical acelerado y un movimiento horizontal constante. Galileo desafía la descripción aristotélica del movimiento de un proyectil y establece que en ausencia de la fricción y la viscosidad, los cuerpos caen a una velocidad constante. A través de su estudio, Galileo concibe la idea de que el movimiento de los proyectiles es parbólico y que en condiciones ideales, un cuerpo en movimiento horizontal mantendría esa velocidad indefinida, lo que lleva a la formulación del principio de inercia y a la comprensión de que el movimiento uniforme y lineal no es perceptible a menos que haya un cambio en ese movimiento.
🌐 El Principio de Relatividad Galileana y su Impacto en la Física Moderna
El último párrafo enfatiza cómo el principio de relatividad de Galileo, que afirma que los cambios en el movimiento son los únicos perceptibles y no el movimiento uniforme en sí, tiene implicaciones profundas para la física moderna. Galileo utiliza la metáfora de un marinero en una nave cerrada para ilustrar que es imposible detectar el movimiento de la tierra a través de experimentos, ya que todos los fenómenos físicos se comportarían de la misma manera. Este principio es fundamental para la construcción de la física moderna y la comprensión del movimiento inercial.
Mindmap
Keywords
💡Revolución Copernica
💡Teoría del movimiento
💡Cosmovisión aristotélica
💡Movimiento inercial
💡Galileo Galilei
💡Leyes de Kepler
💡Movimiento pendular
💡Ley de caída de los cuerpos
💡Movimiento uniformemente acelerado
💡Principio de relatividad galileana
💡Mecánica clásica
💡Proyectil
Highlights
La propuesta de Copérnico en el siglo 16 retiró la Tierra del centro del universo y puso al Sol en su lugar, convirtiendo a la Tierra en uno de los astros que se mueven en el firmamento.
La necesidad de plantear nuevas propuestas sobre la teoría del movimiento para superar los obstáculos del sentido común y la cosmovisión aristotélica.
La introducción de la visión que admite la posibilidad de que el movimiento de la Tierra sea un hecho real sin efectos manifiestos.
La implementación de una visión del mundo basada en la concepción del movimiento inercial, sin la necesidad de una fuerza externa o una naturaleza.
El trabajo de Galileo que se enfocó en desvirtuar la concepción aristotélica y hacer una propuesta relativista.
La revisión astronómica de Kepler de las leyes del movimiento astronómico basada en una concepción copernicana.
La estrategia sistemática de Galileo para demostrar que las premisas aristotélicas conducen a conclusiones incorrectas.
El análisis del movimiento pendular de Galileo que muestra que diferentes péndulos con iguales dimensiones y diferentes amplitudes tienen el mismo periodo.
La observación de que el movimiento oscilatorio de un péndulo es independiente del peso del péndulo.
La ley de caída de los cuerpos de Galileo, que establece que todos los cuerpos caen con la misma aceleración independientemente de su peso.
La reducción al absurdo de Galileo para demostrar que todos los cuerpos caen con la misma velocidad independientemente de su peso.
Los experimentos de Galileo con un tablón inclinado para medir el tiempo y el espacio recorrido por cuerpos de diferentes pesos.
La utilización de un plano inclinado para estudiar el movimiento de caída y su soporte en análisis matemáticos y mecánicos previos.
La conclusión de Galileo de que los cuerpos se deslizan por un plano inclinado con la misma aceleración, independientemente de su peso.
El descubrimiento de Galileo de que el movimiento a lo largo de un plano inclinado es un movimiento uniformemente acelerado.
La idea de Galileo de que en el vacío, la diferencia en los tiempos de caída de cuerpos es nula, lo que lleva a la concepción del movimiento inercial.
La metáfora de Galileo del marino en una nave cerrada, que no puede detectar si la nave está en reposo o en movimiento uniforme.
El principio de relatividad galileana que establece que el movimiento uniforme y lineal no se siente y es la base de la física moderna.
La descripción de Galileo del movimiento de los proyectiles como un movimiento parabólico, que combina movimiento inercial horizontal y movimiento vertical acelerado.
Transcripts
[Música]
la revolución en el pensamiento que
significó la propuesta de copérnico a
finales del siglo 16 al retirar la
tierra del centro del universo poner en
su lugar el sol y convertir a la tierra
en uno más de los astros que se mueven
en el firmamento significó un reto de
grandes dimensiones para la visión del
mundo y la necesidad de entrar a
plantear nuevas propuestas sobre la
teoría del movimiento que pudieran
sobrepasar los obstáculos del sentido
común que representa la cosmovisión
aristotélica de acuerdo con la cual el
movimiento es el efecto de una causa de
una fuerza o de una naturaleza para
reemplazarlo por una visión que admita
posibilidad de que el movimiento de la
tierra sea un hecho real a pesar de que
no produzca efectos que lo manifiesten
entonces poder llegar a esta situación
puede llegar a esta cosmovisión implica
cambiar completamente todas las
concepciones previas implica cambiar la
visión del mundo implica incluso cambiar
la concepción de la materia todo a todo
esto va a dar lugar la posibilidad de
implementar una visión del mundo basada
en la concepción del movimiento inercial
es decir el movimiento que corresponde a
un estado de la materia y que no implica
la acción de una fuerza externa o la
acción de una naturaleza para que el cde
simultáneamente con el trabajo de
galileo que se enfoca en desvirtuar la
concepción aristotélica para hacer una
propuesta nueva y relativista será la
revisión astronómica que hace kepler de
las leyes del movimiento astronómico
basado también en una concepción
copernicana a partir de estas propuestas
y estos desarrollos tempranos en el
siglo 16 y 17 se va a plantear la
posibilidad de una nueva mecánica que
luego dará lugar a la ciencia muerta
con el fin de demostrar que las
objeciones aristotélicas al movimiento
de los cuerpos a partir de las cuales se
creaban objeciones fuertes para la
aceptación del modelo copernicano del
universo galileo se dedicó como una
estrategia sistemática a demostrar que
las premisas aristotélicas conducían a
conclusiones incorrectas
buena parte de los elementos para
demostrar que la concepción aristotélica
del movimiento es incorrecta proceden
del análisis del movimiento pendular
galileo observó que diferentes péndulos
de iguales dimensiones moviéndose con
diferentes amplitudes tienen exactamente
el mismo periodo bueno exactamente
dentro de la precisión con la que podían
medir galileo en su tiempo el período un
movimiento pendular que dependía de es
un reloj de pulso literalmente de su
pulso
en todo caso el análisis del movimiento
pendular nos da la clave es muy
importante sobre el movimiento en
general de caída de los cuerpos en
primer lugar el movimiento parece ser
independiente de la amplitud pero más
importante todavía el movimiento
oscilatorio de un péndulo es
independiente del peso del péndulo
entonces de acuerdo con lo anterior si
todos los péndulos oscilan con el mismo
período de oscilaciones
independientemente de su peso entonces
todos los cuerpos deberían caer con la
misma aceleración o con la misma
velocidad independiente de su peso
galileo hace una reducción al absurdo
para demostrar lo anterior supongamos
que es válida la idea aristotélica de
que el tiempo de caída de un cuerpo es
inversamente proporcional a su peso de
acuerdo con lo anterior si tengo dos
cuerpos cuyos pesos están en relación de
10 a 1 y los dejó caer simultáneamente
cuando el primero llegue al suelo el
segundo apenas habrá recorrido la décima
parte de su recorrido
y en todo caso el tiempo que deberá
tardar para llegar hasta el suelo será
diez veces mayor que el del cuerpo más
pesado supongamos ahora que pegamos los
dos cuerpos entonces si pegamos con los
dos cuerpos uno podría razonar de la
siguiente manera según el pensamiento
aristotélico el cuerpo más pesado
arrastrará al más liviano haciendo que
caiga con una velocidad más rápida que
la que tendría si cayera solo por su
parte el cuerpo liviano frena al cuerpo
pesado haciendo que caiga con una
velocidad menor que la que caería si
cayera solo por lo tanto los dos cuerpos
unidos deben caer con una velocidad
menor que la del cuerpo más pesado sólo
y mayor que la del cuerpo más liviano
sólo y entonces hemos llegado a una
contradicción porque resulta que los dos
cuerpos unidos son un cuerpo más pesado
que el cuerpo más
por lo tanto debería caer más rápido
esta contradicción solo se resuelve si
aceptamos como principio que todos los
cuerpos caen con la misma aceleración
independientemente de su peso esto
constituye la ley de caída de los
cuerpos de galileo y es seguramente la
primera y más fundamental ley que se
establece en la física por todo lo que
de ella se puede derivar
una vez planteada la ley de calidad de
los cuerpos en términos puramente
cualitativos galileo decidió investigar
qué tipo de caída es la caída libre de
los cuerpos puesto que es un movimiento
acelerado a qué tipo de movimiento
acelerado corresponde es un movimiento
uniformemente acelerado en el cual la
velocidad es proporcional al tiempo y el
espacio recorrido es proporcional a el
cuadrado del tiempo o es un movimiento
de otro tipo
entonces galileo realizó experimentos
muy finos muy detallados puliendo un
tablón de varios metros de largo con una
pequeña inclinación dejando que sobre él
se deslicen cuerpos de diferentes pesos
y midiendo con muy buena precisión el
tiempo transcurrido entre determinados
espacios recorridos
la utilización de un plano inclinado
para estudiar el movimiento de caída se
soporta básicamente en dos elementos por
una parte los análisis matemáticos de
nicolás de oresme y por otra parte los
análisis
mecánicos de simón este bien sobre el
balance de cuerpos en una cuña
rectangular stevin demostró que dos
cuerpos se pueden sostener en una cuña
rectangular teniendo pesos diferentes
siempre y cuando la relación de los
pesos sea como la relación de las caras
que los soportan lo cual conduce a
relaciones trigonométricas muy sencillas
a partir de las cuales se puede calcular
el peso del uno en función del otro lo
que galileo tratará de hacer es
encontrar la aceleración de caída sobre
un plano para determinar la hace
acción de caída libre
con este fin y puesto que en una caída
libre un cuerpo cae en un segundo desde
una altura de 5 metros que es muy
difícil de medir
entonces galileo diluye el tiempo
haciendo que a lo largo del plano
inclinado el cuerpo tarde varios
segundos en los cuales él puede
literalmente pesar el tiempo en
intervalos sucesivos utilizando una
clepsidra que es un elemento que permite
tener un flujo de agua determinado
durante el tiempo que quiere ser
examinado pero también se dice que la
gran formación musical de galileo como
la de cualquier persona que tiene un
oído y un ritmo musicalmente educado y
le permitiría medir intervalos de tiempo
de fracciones de segundos
sencillamente cantando una canción muy
rítmica de una u otra manera
galileo llegó a una conclusión en primer
lugar
los cuerpos se deslizan por un plano
inclinado con la misma aceleración
independientemente de su peso hasta
donde la precisión de sus experimentos
se lo permitirá determinar y en segundo
lugar el movimiento a lo largo de un
plano inclinado es un movimiento
uniformemente acelerado cuando galileo
analizó sus resultados experimentales
encontró que al comparar en intervalos
de tiempos sucesivos que crecen como los
números naturales los recorridos de cada
cuerpo los recorridos serán
proporcionales a los cuadrados de los
tiempos involucrados es decir si el
espacio total recorrido es proporcional
al cuadrado del tiempo quiere decir que
estamos frente a un movimiento
uniformemente acelerado entonces la ley
de caída de los cuerpos de galileo se
puede plantear en estos términos la
caída de los cuerpos es un movimiento
uniformemente acelerado con una
aceleración que es independiente del
peso
los cuerpos siempre y cuando se pueda
despreciar el efecto de la flexión para
esto galileo también ideó una serie de
experimentos muy ingeniosos suponiendo
que dos cuerpos de la misma forma y
tamaño caen en diferentes medios el agua
el aceite el aire y entonces va
comparando en cada caso las diferencias
en los tiempos de caída hasta que llega
al caso más extremo de todos qué pasaría
si los cuerpos cayeran en el vacío
entonces galileo descubre que en la
medida en que la fricción del medio o la
viscosidad del medio disminuya la
diferencia entre los tiempos de caída
también disminuye por lo tanto en el
vacío la diferencia debe ser nula
pero estos descubrimientos de galileo de
que el movimiento de caída es un
movimiento uniformemente acelerado le
permitieron establecer cuál es la
trayectoria que sigue un proyectil
resulta que de acuerdo con la tradición
aristotélica la el movimiento de un
proyectil debía tener dos fases por lo
menos una fase violenta o antinatural
cuando el proyectil es disparado hacia
arriba según esto es aparte del
movimiento debe ser rectilínea y después
cuando digamos el viento se cansa de
empujar el proyectil hacia arriba
el proyectil debería caer verticalmente
hacia abajo
por el contrario galileo establece que
en el movimiento de un proyectil se
combinan dos tipos de movimientos un
movimiento que es completamente vertical
y acelerado y un movimiento horizontal
con velocidad constante
resulta que el movimiento pendular que
galileo había estudiado tan
detenidamente se puede traducir por
decirlo de alguna manera a movimientos
en planos inclinados si usted pone dos
planos inclinados enfrentados con la
misma inclinación entonces puede
observar que cuando un cuerpo desciende
por uno de ellos desde una determinada
altura asciende por el otro hasta la
misma altura
[Música]
siempre y cuando se pueda despreciar la
fricción entonces galileo empieza a
hacer las siguientes consideraciones qué
pasa si el segundo plano se va
reduciendo de inclinación paulatinamente
entonces en este caso el cuerpo
desciende siempre desde la misma altura
pero para llegar hasta la misma altura
en el plano de enfrente tiene que
recorrer cada vez una trayectoria mayor
siempre dependiendo de qué se desprende
pueda despreciar la flexión del plano
entonces el cuerpo llegará hasta la
misma altura y ahí se detendrá y
entonces ahora como es típico en galileo
qué pasa cuando el plano de enfrente
está completamente horizontal y ahora
pongamos las condiciones ideales las
condiciones extremas no solamente el
plano del frente es horizontal sino que
se prolonga indefinidamente entonces en
este caso el cuerpo que desciende desde
el primer plano desde una altura h se
moverá a lo largo del plano horizontal
siempre con la misma velocidad de manera
indefinida
esto es el planteamiento de la ley de
inercia no hay nada a lo largo del
trayecto horizontal que mueva al cuerpo
el cuerpo está en un estado de
movimiento y ese estado de movimiento
persevera este es el planteamiento que
dará lugar a reflexiones sobre el
movimiento de los cuerpos que hará
posible la construcción de la física
moderna y en general de la ciencia
moderna el planteamiento del movimiento
inercial y la concepción del movimiento
como un estado
la reflexión sobre el movimiento de los
proyectiles en los cuales hay una
combinación de movimiento inercial
horizontal y movimiento vertical
acelerado lleva a la conclusión de que
el movimiento de los proyectiles es un
movimiento parabólico pero este
movimiento parabólico tiene además una
conclusión o una consecuencia adicional
importante no sólo demuestra lo
incorrecta que es la descripción
aristotélica del movimiento de un
proyectil sino que permite establecer el
principio de relatividad galileana que
es sobre el cual se construye
verdaderamente la física
recordemos que galileo estaba tratando
de demostrar que las objeciones
aristotélicas al movimiento de la tierra
de acuerdo con las cuales si la tierra
se moviera a ese movimiento se debería
sentir que esas objeciones eran
infundadas
cuál es la posibilidad contraria que si
el movimiento no se siente es porque el
movimiento no se siente solo se sienten
los cambios de movimiento mientras el
movimiento sea un movimiento uniforme y
un movimiento lineal
el movimiento no se siente galileo
construye una hermosa metáfora de un
marino que está dentro de una nave en el
camarote completamente cerrado y
entonces él no tiene forma de saber
dentro del camarote si la nave está en
reposo respecto al puerto o si la nave
se desliza suavemente
todos los experimentos que hace la nave
en reposo son idénticos a los que hace
la nave en movimiento de esta manera la
analogía con la tierra es directa
nosotros estamos en una nave que es la
tierra que instantáneamente se mueve
como un sistema inercial y por eso es
imposible detectar nuestro propio estado
de mundo
entonces es este principio de
relatividad galileana al que se llega
como consecuencia de los análisis de
galileo del movimiento el que permite
fundamentar la física moderna
[Música]
[Música]
تصفح المزيد من مقاطع الفيديو ذات الصلة
Universo Mecánico 02 La Ley de la Caída de los Cuerpos
Sistemas de Referencia (PSSC). Completo y en español.
📐¿Qué es la 𝗕Ó𝗩𝗘𝗗𝗔 𝗖𝗘𝗟𝗘𝗦𝗧𝗘?🧭〈La ESFERA CELESTE en 𝐚𝐬𝐭𝐫𝐨𝐧𝐨𝐦í𝐚 y náutica〉🌎
Documental | Isaac NEWTON y la Gravedad
Introducción Al Universo Mecánico (Universo Mecánico 1)
El Universo Mecánico capitulo 2: La ley de la caída de los cuerpos.
5.0 / 5 (0 votes)