¡Levántese!

Yákov Isídorovich Perelmán  (Białystok, actual Polonia, 4 de diciembre de 1882-Leningrado, Rusia, 16 de marzo de 1942) fue un divulgador de la física, las matemáticas y la astronomía, uno de los fundadores del género de la literatura de ciencia popular. Sus libros fueron editados fuera de la URSS, en diferentes idiomas, el español entre ellos, por Editorial Mir.

 Yákov Perelmán

En el año 1913 publicó el libro Física Recreativa (primera parte). El libro fue un éxito inmediato entre los lectores. Ello despertó interés, aún, entre los físicos rusos, como el profesor de física de la universidad de San Petersburgo, Opest Danilovich Xvolson, quien habló con Perelmán y descubrió que el libro no había sido escrito por una especialista en física. La calidad de este libro, hizo que le aconsejara seguir escribiendo textos similares. De hecho, Perelmán siguió este consejo y escribió muchos libros, exponiendo de forma amena temas científicos. (Wikipedia)

En la página web Libros Maravillosos que Patricio Barros y Antonio Bravo llevan de forma magistral, pueden encontrarse varios libros de Perelman y de otros muchos autores. De su página hemos tomado la información que sigue.

En el prólogo de la tercera edición del libro Física Recreativa escribe Perelmán:  "... El objetivo fundamental de la Física Recreativa es el de estimular la fantasía científica, el de enseñar al lector a pensar en la esencia de la ciencia física y el de crear en su memoria numerosas asociaciones de conocimientos físicos relacionados con los fenómenos más diversos de la vida cotidiana y con todo aquello con que mantiene asiduo contacto ..."

Como ejemplo de su estilo ameno y pedagógico  publicaré un pequeño apartado del capitulo 2  que titula La gravedad y el peso y la palanca, la presión.

¡Levántese!

Si  dijéramos a alguien: «Ahora se sentará usted en esa silla de tal manera, que, sin estar atado, no podrá levantarse», lo más probable es que lo tomase a broma.

 Fig 1. En esta postura es imposible levantarse de la silla

Pero hagamos la prueba. Sentémonos como indica la fig. 1, es decir, con el cuerpo en posición vertical y sin meter las piernas debajo de la silla e intentemos ponernos de pie, sin cambiar la posición de las piernas y sin echar el cuerpo hacia adelante.

¿Qué, no hay manera? Por más que tensemos nuestros músculos, no conseguiremos levantarnos de la silla, mientras no pongamos los pies debajo de ella y no inclinemos el cuerpo hacia adelante.

Para comprender por qué ocurre esto, tendremos que hablar un poco del equilibrio de los cuerpos en general y del equilibrio del cuerpo humano en particular. Para que un objeto cualquiera colocado verticalmente no se vuelque, es necesario que la vertical que pasa por su centro de gravedad no se salga fuera de la base de dicho objeto. Por esta razón, el cilindro inclinado de la fig. 2 tiene que volcarse.

Figura 2. Este cilindro debe volcarse, puesto que la vertical de

 su centro de gravedad no pasa por la base.

Pero si este mismo cilindro fuera tan ancho, que la vertical trazada por su centro de gravedad no se saliera de los límites de su base, no se volcaría.

Las llamadas torres inclinadas de Pisa, Bolonia o Arcángel no se caen, a pesar de su inclinación, porque la vertical de sus centros de gravedad no rebasa los límites de sus bases (otro motivo, pero de segundo orden, es la profundidad a que sus cimientos se hunden en tierra). (fig 3)

 Fig 3. En la torre de Pisa, todavia el centro de gravedad

 se proyecta dentro de la base de apoyo.

Una persona puesta de pie no se cae, mientras la vertical de su centro de gravedad está comprendida dentro de la superficie limitada por los bordes exteriores de las plantas de sus pies (fig. 4). Por esto es tan difícil mantenerse sobre un solo pie y aún más sobre guardar el equilibrio en el alambre, ya que en estas condiciones la base es muy pequeña y la vertical del centro de gravedad puede rebasar sus límites fácilmente. ¿Os habéis fijado en la manera de andar que tienen los "lobos de mar»? Pues se explica, porque toda su vida la pasan en el barco, cuyo suelo se balancea y hace que la vertical de sus centros de gravedad pueda salirse en cualquier momento de los límites del espacio limitado por las plantas de sus pies.

Fig 4. Cuando una persona está en pie, la vertical de su centro de gravedad
 pasa por la superficie limitada por las plantas de sus pies.

Por esto, los marineros adquieren la costumbre de andar de manera que su cuerpo tenga la mayor base posible, es decir, separando mucho los pies. De esta forma consiguen tener la estabilidad necesaria cuando están en la cubierta de su barco y ésta se balancea, pero, como es natural, esta costumbre de andar la conservan cuando lo hacen por tierra firme.

Podemos citar ejemplos de lo contrario, es decir, de cómo la necesidad de guardar el equilibrio obliga a adoptar bellas posturas. Adviértase el aspecto elegante que tienen las personas que llevan algún peso sobre la cabeza (un cántaro, por ejemplo).

Para poder llevar este peso hay que mantener la cabeza y el cuerpo derechos, ya que la más pequeña inclinación representa un peligro de que el centro de gravedad (que en estos casos se encuentra más alto que de ordinario) se desplace y se salga del contorno de la base del cuerpo, con lo cual la figura perderá el equilibrio.

Volvamos a ocuparnos ahora del experimento con la persona sentada que no puede ponerse en pie. El centro de gravedad de una persona sentada se encuentra dentro de su cuerpo, cerca de la columna vertebral y a unos 20 centímetros sobre el nivel del ombligo. Si trazamos desde este punto una vertical hacia abajo, esta línea pasará por debajo de la silla y más atrás que las plantas de los pies. Pero para que esta persona pueda levantarse, la línea en cuestión deberá pasar entre dichas plantas.

Es decir, que para levantarnos tenemos que echar nuestro cuerpo hacia adelante, desplazando así nuestro centro de gravedad en esta misma dirección, o correr los pies hacia atrás, para hacer que el punto de apoyo se encuentre debajo del centro de gravedad. Esto es lo que generalmente hacemos cuando nos levantamos de una silla. Pero cuando no se nos permite ni lo uno ni lo otro, como en el caso del experimento anteriormente descrito, es muy difícil levantarse. (Perelmán)