Inercia

En el campo de la física existen muchos términos importantes que deben de ser tomados en cuenta y analizados. Uno de ellos es la inercia, una propiedad con la que cuentan los cuerpos y proviene del vocablo latín “inertĭa” que tiene como significado incapacidad, inacción o inhabilidad. Este término es utilizado para poder referirse a la capacidad que poseen los cuerpos para evitar el cambio en los estados de reposo o de movimiento a menos de que una fuerza actúe sobre ellos.

Fórmula

I = Σ m_i*r_i²

¿Qué es la inercia?

Se conoce como inercia a la capacidad de resistencia con la que cuentan los cuerpos de cambiar su estado de reposo o movimiento ya sea para modificar la velocidad o la dirección. Es un término utilizado también para referirse a las modificaciones del estado físico de un cuerpo.

Significado

La palabra inercia se refiere a la capacidad que posee un determinado cuerpo para poder mantener su estado de reposo o de movimiento relativo. Es una resistencia que ejerce un cuerpo ante los cambios que se presentan en cuanto a la dirección o la velocidad. A esta resistencia ejercida por el objeto ante el cambio de dirección o movimiento se le conoce además con el nombre de fuerza de inercia.

Características de la inercia

Entre las principales características de la inercia se mencionan las siguientes:

• Es una propiedad fundamental de la materia.
• Es vista como la tendencia que tienen los cuerpos a mantener su estado de reposo.
• Únicamente puede darse cuando un determinado cuerpo es sometido a la acción de una fuerza.
• Le da la capacidad a los cuerpos de conservar el estado de reposo relativo siempre y cuando no se ejerza ningún tipo de fuerza que pueda variar el estado.
• Es vista como un tipo de resistencia.
• Es parte importante de la Primera Ley de Newton también conocida como Ley de Inercia.

Historia

La historia de la inercia se inicia desde la edad antigua y era una aspiración que tenían todos los científicos y filósofos de la época. El primer estudio que se realizó con respecto al movimiento fue realizado por Aristóteles y posteriormente fue mejorada y remodelada por los árabes en el siglo XI. Los primeros escolásticos realizaron varias críticas a la teoría y los pensadores del Renacimiento establecieron las bases para que tiempo después, Kepler, Galileo, Descartes y Huygens profundizaran en el tema.

En esta historia, Aristóteles fue el fundador de la física como una ciencia y estudió el movimiento y el cambio de los cuerpos como parte básica de la naturaleza. Sus estudios rechazaban el vacío y se refirió también a la resistencia del movimiento, sin embargo, también tuvo sus contras y la teoría fue mejorada con el paso de los años.

Tipos

Existen varios tipos de inercia entre los cuales mencionamos los siguientes:

• Inercia térmica: este tipo de inercia se refiere a la capacidad que posee un determinado cuerpo para poder hacer modificaciones en cuanto a su temperatura en el momento en que entra en contacto con otros objetos o cuando es sometido al calor.
• Inercia mecánica: es la dificultad que se da en el momento de modificar los movimientos y el estado de quietud. Este tipo de inercia siempre va a depender de la cantidad de masa que posea el cuerpo y del tensor de la inercia. En este tipo de inercia se presenta además una subdivisión:
• Inercia estática: se da en aquellos objetos o cuerpos que se encuentran en un estado de reposo relativo.
• Inercia traslacional: tiene relación estrecha con la cantidad de masa que tienen los cuerpos.
• Inercia rotacional: se encuentra en aquellos cuerpos que tienen un tipo de movimiento rotatorio.

Momento de inercia

El momento de inercia es un término utilizado en el campo de la física. La palabra momento se refiere a la cantidad de movimiento que presenta un cuerpo, es la magnitud que resulta de la multiplicación de la velocidad por la masa que posee un cuerpo. La inercia por su parte, es una propiedad que tienen los objetos para poder mantener su estado ya sea de movimiento o de reposo hasta que una determinada fuerza actúe sobre él.

De esta forma podemos decir que el momento de inercia es la suma de los productos que resultan de la multiplicación de la masa de los objetos por el cuadrado de la distancia que tiene hacia el eje de rotación. Está estrechamente ligado a la forma en cómo la masa de un cuerpo es distribuida con respecto a un determinado eje de giro.

Cómo se calcula

La fórmula que se utiliza para poder calcular el momento de inercia es la siguiente:

I = Σ m_i*r_i²

En donde:

• I: es el momento de inercia mismo
• M: se refiere a la masa que tienen las partículas
• R: es la distancia mínima que existe entre el eje y la partícula
• Símbolo Σ: se conoce como sumatoria y es una notación que se utiliza para poder denotar la suma de varios términos que están delimitados de forma expresa.

Interpretaciones

Varios científicos e investigadores ven la inercia como una manifestación de la masa y algunos la ven como un característica propia de la masa. Este término se ha mantenido de forma estable durante muchos años pues en la actualidad son pocos los investigadores que han logrado aportar ideas nuevas al término de inercia.

Aplicaciones

Son varios los campos en los cuales se aplica la ley de la inercia. Es común observarla en el campo de la aerodinámica, en el área de la biomecánica y en el cálculo de deflexiones para poder determinar por medio de ella el grado de resistencia a la flexión que poseen ciertos materiales. Es también parte importante del área de la cinemática principalmente el que está relacionado con el movimiento angular de los objetos y también puede ser utilizada para poder determinar de una forma adecuada la resistencia que tienen los diferentes materiales que se usan en construcción y en el diseño estructural.

Importancia

La inercia es una propiedad muy importante sobre todo en el campo de la estática y la dinámica. Es considerado en muchas ocasiones como un parámetro de vital importancia para poder calcular la tensión en las diferentes estructuras. Es además parte fundamental de la ley de la inercia, una de las primeras leyes que fueron postuladas por Isaac Newton.

Ejemplos

Algunos ejemplos de inercia son los siguientes:

• Los cinturones de seguridad que están dentro de un automóvil. Mientras el vehículo se mantiene a una velocidad constante los pasajeros mantendrán también una velocidad constante, sin embargo, cuando el coche se detiene de forma abrupta, los pasajeros serán empujados hacia adelante haciendo que el cinturón de seguridad interrumpa el movimiento de inercia y evita que se produzca un choque del pasajero contra el parabrisas.
• Cuando se empuja un objeto que es pesado y que estaba en reposo se necesita de una gran fuerza para poder vencer la fuerza de inercia del objeto, luego de que se logra romper esta fuerza, el objeto puede ser desplazado con mayor facilidad.
• Construcciones utilizando adobe el cual es un material que cuenta con una gran cantidad de inercia térmica por lo que se convierte en un material resistente al calor haciendo que la casa se mantenga más fresca.