Reposo (física)

En este post se explica qué es el reposo en física. De modo que encontrarás la definición de reposo en física, cuáles son los diferentes tipos de reposo en física y ejemplos de sistemas físicos en reposo. Luego, podrás ver la relación entre el estado de reposo y otros conceptos de física.

¿Qué es el reposo en física?

En física, el reposo es un estado de la materia en el cual el cuerpo no se mueve, es decir, el reposo es la ausencia de movimiento.

Por lo tanto, un cuerpo que está en reposo significa que no cambia su posición a lo largo del tiempo, sino que permanece en el mismo sitio.

Por ejemplo, un árbol está en reposo continuo. Como los árboles están fijos en el suelo, siempre están en reposo ya que no se pueden mover.

En realidad, un árbol no está en reposo absoluto porque, aunque esté fijado al suelo, la Tierra está en movimiento. No obstante, en física se considera que está en reposo para poder estudiar el comportamiento cinemático de los cuerpos. A continuación profundizaremos en la diferencia entre los dos tipos de reposos.

Tipos de reposo en física

En física, existen dos tipos de reposo:

  • Reposo permanente: el cuerpo está en reposo independientemente del sistema de referencia que se utilice. Por lo tanto, la velocidad del cuerpo es nula.
  • Reposo relativo: el cuerpo está en reposo dependiendo del sistema de referencia. De manera que si el cuerpo tiene la misma velocidad que el sistema de referencia, veremos el cuerpo en reposo.

Por ejemplo, si observamos un coche desplazarse desde la acera, para nosotros el coche estará en movimiento. Mientras que si vemos un coche que se mueve a una determinada velocidad desde un coche que tiene la misma velocidad, pensaremos que el otro coche está en reposo porque para nosotros no avanza. Este tipo de reposo es el reposo relativo.

El reposo y la primera ley de Newton

A continuación veremos cuál es la relación entre el reposo y la primera ley de Newton, ya que son dos conceptos estrechamente ligados en física.

La primera ley de Newton, también llamada ley de inercia, dice que un cuerpo permanece en reposo o velocidad constante si no actúa ninguna fuerza exterior sobre él. Es decir, se debe aplicar una fuerza sobre un cuerpo para que cambie su estado de movimiento o reposo.

En conclusión, según la primera ley de Newton, un cuerpo que ya está en reposo seguirá estando en reposo indefinidamente si no se ejerce ninguna fuerza sobre él.

El reposo y la fricción

La fricción o rozamiento es el roce que se produce entre las superficies de dos cuerpos. Por lo tanto, en física la fuerza de fricción (o fuerza de rozamiento) es la fuerza que aparece debido a la fricción entre las superficies de dos cuerpos y se produce cuando uno se desliza sobre el otro.

Así pues, la fuerza que se debe hacer para que un cuerpo se empiece a mover, es decir, para que un cuerpo pase de un estado de reposo a un estado de movimiento, es la fuerza de fricción estática, cuya fórmula es la siguiente:

F_{R_E}=\mu_E\cdot N

Donde:

  • F_{R_E} es la fuerza de fricción o de rozamiento estática, expresada en newtons.
  • \mu_E es el coeficiente de fricción estática, que no tiene unidades.
  • N es la fuerza normal, expresada en newtons.

De modo que si se ejerce una fuerza superior al valor de la fuerza de fricción estática sobre un cuerpo que está en reposo, se conseguirá mover el cuerpo.

Seguro que te ha pasado alguna vez que cuando ya has empezado a mover un objeto que estaba en reposo en el suelo de repente acelera y se mueve mucho más rápido. Esto es debido a que la fuerza de fricción dinámica es menor que la fuerza de fricción estática, es decir, la fuerza de fricción disminuye cuando el objeto ya está en movimiento.

fuerza de rozamiento o fricción estático y dinámico

Reposo y estado estacionario

Para terminar, veremos cuál es la diferencia entre el reposo y el estado estacionario en física, ya que son dos conceptos que se suelen confundir.

El estado estacionario es un estado en el que se encuentra un sistema si todas las variables que definen su comportamiento permanecen constantes. Es decir, un sistema físico está en estado estacionario si todas sus variables no cambian de valor.

Por lo tanto, la diferencia entre el reposo y el estado estacionario es que un sistema físico está en reposo si su velocidad es nula, en cambio, un sistema físico está en estado estacionario si su velocidad es constante.

Así pues, un sistema que está en estado de reposo también está en estado estacionario, ya que su velocidad tiene un valor constante igual a cero. Sin embargo, un sistema físico puede estar en estado estacionario con una velocidad diferente de cero pero constante y, en tal caso, el sistema no está en reposo.

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