Ya hemos comentado que puede darse una situación en la que te envíen a la tienda a traer una tonelada de cemento y no hayas podido hacerlo por razones obvias: necesitas una cargadora, un vehículo para transportarlo, luego necesitas una carretilla o tendrás que cargar el cemento en partes, si es que físicamente puedes levantar al menos un saco. (Cuando decimos “no pudimos”, nos referimos a “dentro del marco del algoritmo de compras que escribimos”, ya que no contemplaba todas estas acciones adicionales).
Pero no se trata de eso ahora. Centrémonos en un pequeño detalle: la necesidad de cargar cosas ha perseguido a la humanidad desde sus inicios.
Primero hubo que cargar cadáveres de mamuts, luego algunas piedras para acondicionar la vivienda, después sacos de grano, y hoy cargamos bolsas de la compra del supermercado o cemento durante las reformas (o contratamos a gente especializada para ello).
Es decir, desde la antigüedad los seres humanos se enfrentaron al concepto de masa (de los objetos) y en algún momento necesitaron medirla de alguna manera, compararla con otros objetos y entender sus capacidades (en plan: yo puedo levantar como máximo 50 kg, y si el trozo de mamut pesa más, me haré daño).
El método más sencillo que inventó el ser humano para pesar un objeto es la balanza de brazos iguales.
Fuimos al parque infantil y decidimos pesar a todos los niños, pero no tenemos pesas. Sin embargo, tenemos a Pedro, el más flaco, y decidimos medir a todos en “Pedros”. Sentamos a Pedro en el subibaja, y en el lado opuesto sentamos a Juan. Quien incline el subibaja es el que pesa más.
¡Bieeeen! ¿Pero qué pasa si necesitamos saber exactamente cuánto pesa Juan? Bueno, pesa más que Pedro, ¿pero cuánto más o cuántas veces más? ¿Pesa como 2 Pedros o como 1,5 Pedros? No podemos dividir a Juan en partes, ¿entonces qué hacemos?
Y aquí es donde podemos aplicar la física: ¡usar una palanca!
En la vida real, los niños saben por instinto que si uno es demasiado pesado respecto al otro en un subibaja, el más pesado tiene que acercarse al fulcro (el eje sobre el que gira la tabla), mientras que el más ligero tiene que sentarse lo más lejos posible, cerca del borde. Así que ambos se mueven: uno hacia el centro, el otro hacia el borde, hasta que se equilibran.
Es decir, una palanca, ante todo, permite al más débil manejar cosas más pesadas (Juanes). Proporciona una ventaja mecánica en fuerza.
Pero ahora estamos hablando de masa. Así que Pedro y Juan están sentados en el subibaja y éste está completamente equilibrado. Sin embargo, nosotros sabemos que Juan pesa más que Pedro, ¿pero cuánto más o cuántas veces más?
Y aquí la física nos dice: Juan pesa más que Pedro tantas veces como la distancia de Pedro al centro del subibaja (es decir, al fulcro) es mayor que la distancia de Juan a ese mismo centro.
Así es como el problema de pesar pasa del plano físico al puramente geométrico.
Por ejemplo, no tenemos una báscula, pero sí una regla, y midiendo esas distancias y dividiéndolas entre sí, podemos determinar cuántas veces más pesa Juan que Pedro.
El ser humano aprendió a medir distancias ya en la Antigüedad: primero utilizando partes de su propio cuerpo (por ejemplo, la longitud de la palma de la mano), y más tarde creando unidades de distancia estandarizadas.
Por lo tanto, traduciendo un problema de física a un problema de geometría, simplificamos su solución.
Y este es solo el primer ejemplo de cómo la física se relaciona con la geometría.
A continuación, hablaremos de la densidad: ¿qué es y para qué se inventó? Y cómo se relaciona la densidad con un salto similar de la Física a la Geometría.