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Teoría del ímpetu

El ímpetu es una doctrina, elaborada en Alejandría en el siglo VI y desarrollada durante la Edad Media por eruditos árabes o latinos, para mejorar la explicación del movimiento de los cuerpos físicos en la física aristotélica.

Curvas balísticas de Tartaglia. Ilustración de una edición de 1606 de su obra.
Balística. Walther Hermann Ryff. 1547. Hipótesis de la trayectoria de las balas de cañón de la época.

Desarrollo de la teoría

Física aristotélica

Según Aristóteles, hay dos tipos de movimiento, el movimiento natural que devuelve los objetos a sus lugares de origen y el movimiento violento, impulsado por un objeto a otro. Así, la piedra cae porque regresa naturalmente a su lugar de origen, la tierra. Mientras que el fuego se eleva porque su lugar de origen es aire. Por otro lado, cualquier objeto a mover debe ser movido por una acción, detener la acción hace que el objeto se detenga.

Entonces surge la pregunta de por qué una piedra lanzada al aire continúa su movimiento antes de caer de nuevo. Aristóteles explica esto por el hecho de que la piedra que se mueve deja un vacío detrás de ella, un vacío que se llena de aire y que contribuye a empujar la piedra hacia adelante.

Teoría de Filópono

Esta última explicación será puesta en duda, primero en Alejandría y luego durante la Edad Media, y dará lugar a otra explicación, la del ímpetu. Según esta teoría, la acción inicial realizada sobre la piedra le comunica un ímpetu, y es este ímpetu el que sostiene el movimiento. El ímpetu pierde gradualmente su fuerza debido a la penetración de la piedra en el medio aéreo, y una vez que este impulso se agota, la piedra asume su movimiento natural y cae.

Entre los eruditos que desarrollaron esta teoría del ímpetu, se puede citar a Juan Filópono, filósofo de la Escuela neoplatónica de Alejandría, como el primero. En su Comentario sobre la física de Aristóteles de 517, Filópono se desvía en muchos puntos de las posiciones de Aristóteles: Los proyectiles continúan avanzando por el efecto de una fuerza impulsora transmitida por el lanzador (y no por el empuje del aire). El aire es un obstáculo para el movimiento de los proyectiles. El vacío existe y el movimiento en el vacío es posible.

Posteriormente, en La creación del mundo, Filópono se propone explicar los movimientos del universo usando la noción de «fuerza motriz» que ha propuesto previamente para el «mundo sublunar».

¿No podría Dios, que los creó, colocar en la Luna, el Sol y en los otros astros una fuerza motriz, como las fuerzas conferidas a los cuerpos pesados y a los cuerpos livianos? ...
La creación del mundo (I, 12)[1]

La teoría será desarrollada luego por Avicena, Avempace, Al-Tusi, Buridan,[2][3]Oresme, Nicolás de Cusa y todavía es perceptible en Tartaglia.

Desarrollo de Buridan

En los siglos XII y XIII, la teoría del ímpetu se encuentra a veces en los escritos de los estudiosos latinos, pero solo tiene algunos partidarios en el siglo XIII. En el siglo XIV la teoría del ímpetu era ya generalmente aceptada y, alrededor de 1320, era enseñada en la Universidad de París. Poco después, Jean Buridan la desarrolló tan ampliamente que debe ser considerado su principal promotor.

La formulación de la teoría de Buridan puede ser ilustrada mejor por una cita de sus Quaestiones sobre la física de Aristóteles:

Cuando un motor pone un cuerpo en movimiento, le implanta un cierto ímpetu, es decir, una cierta fuerza que permite al cuerpo moverse en la dirección en la que el motor lo inicia, ya sea hacia arriba, hacia abajo, hacia un lado o en un círculo. El ímpetu implantado aumenta en la misma proporción que la velocidad. Es a causa de este ímpetu que una piedra se mueva después de que el lanzador ha dejado de moverla. Pero debido a la resistencia del aire (y también por la gravedad de la piedra) que se esfuerza por moverla en la dirección opuesta al movimiento causado por el ímpetu, este se debilita todo el tiempo. Por lo tanto el movimiento de la piedra será gradualmente más lento, y finalmente el ímpetu es tan pequeño o débil que la gravedad de la piedra prevalece y la mueve hacia su lugar natural. En mi opinión, se puede aceptar esta explicación porque las otras explicaciones resultan falsas, mientras que todos los fenómenos están de acuerdo con esta.[4]

En el siglo XX, el astrónomo e historiador de la ciencia Olaf Pedersen consideró que en las unidades seleccionadas adecuadamente de ímpetu se podría escribir de acuerdo con la fórmula: ímpetu = peso x velocidad, por lo que Buridan daría un significado preciso al ímpetu, un concepto que anteriormente era bastante vago.[4]

Desde un punto de vista formal, este nuevo concepto en dinámica es igual a la cantidad de movimiento de la física clásica, pero en realidad ambos son muy diferentes porque juegan diferentes papeles en sus respectivas teorías dinámicas. Lo importante es que en el sentido medieval de la palabra, el ímpetu es una fuerza, con el mismo estatus físico que la gravedad (o ligereza), el magnetismo, etc. Sin embargo, la teoría bien podría haber allanado el camino para la noción de inercia que la reemplazará definitivamente en el siglo XVII. La cita de Buridan implica que sin ninguna resistencia, el ímpetu llevaría a velocidad constante a un proyectil a lo largo de una línea recta hasta el infinito, que es el tipo de movimiento descrito por la ley de inercia. Aunque el ímpetu es una fuerza en el sentido aristotélico (una causa de movimiento), bien podría haber hecho considerar a los filósofos el tipo de movimiento descrito por la primera ley de Newton.[4]

La aplicación por Buridan de la teoría del ímpetu al movimiento de los proyectiles le condujo a una curva balística diferente de la dada por la teoría aristotélica. Buridan utilizó la teoría del ímpetu de una manera más bien extraña para explicar el movimiento acelerado por la caída libre. Inicialmente, sostiene que la gravedad sola actúa en el cuerpo que adquiere una pequeña velocidad. Pero esta velocidad implica un pequeño impulso que, con la gravedad, aumenta la velocidad, lo que aumenta la gravedad, y así sucesivamente. Esta extraña teoría fue adoptada más tarde por Nicolás Oresme.[4]

Buridan también trató fenómenos tales como el rebote de la pelota sobre una pared, la vibración de la cuerda y el movimiento del péndulo. Que la teoría del ímpetu no puede ser considerada como un precursor directo del concepto de inercia es muy claro porque Buridan la aplica también sobre el movimiento circular. El ímpetu de un cuerpo ha estado considerado como una fuerza que tiende a mantener el movimiento inicial, rectilíneo o circular, una idea que sobrevivió en física por lo menos durante tres siglos, y hasta fue utilizada por Galileo.[4]

Alberto de Sajonia

 
Las tres etapas del ímpetu según Alberto de Sajonia.

La teoría del ímpetu dio lugar a discusiones apasionadas y de indiscutible interés práctico en el momento en que se desarrollaba la artillería: ¿Cuál es la forma precisa de la trayectoria de un proyectil?

Este problema fue estudiado más a fondo por otro erudito parisino, Alberto de Sajonia (1316-1390), que distinguió tres etapas diferentes en el movimiento de los proyectiles:[4]

  • Una etapa inicial en la que el ímpetu es dominante y la gravedad se considera insignificante. El resultado es un movimiento en línea recta.
  • Una etapa intermedia en la que la gravedad se recupera y la trayectoria comienza a desviarse de la recta. Esta parte de la trayectoria se concibe a menudo como parte de un círculo.
  • Y una etapa final donde el ímpetu está completamente agotado y la gravedad arrastra el proyectil hacia abajo a lo largo de una línea vertical.

Por otra parte, se considera que el movimiento natural hace adquirir un nuevo ímpetu a la piedra. En un principio se considera que el ímpetu natural combate el ímpetu violento inicial, después se considerará que el segundo ímpetu reemplaza gradualmente al primero. Esta concepción todavía primitiva de la mecánica es sin embargo muy importante, ya que conduce a una unificación de la concepción de los movimientos y a no efectuar una distinción entre el movimiento natural y el movimiento violento. Esto abrirá el camino a las concepciones modernas de la mecánica, con Galileo y Newton.

Referencias

  1. Filópono, Juan (2004). La Création du monde (MC. Rosset y MH. Congourdeau, trad.) (en francés). París, Migne. pp. 54-55. 
  2. Buridan, Jean. Questions sur la Physique (en francés). 
  3. Buridan, Jean. Questions sur les livres du Ciel et du Monde (en francés). 
  4. Pedersen, Olaf (26 de marzo de 1993). Early physics and astronomy: a historical introduction (en inglés). CUP Archive. p. 210. ISBN 978-0-521-40899-8. 

Bibliografía

  • Duhem, Pierre (1913). Le système du Monde (en francés). Vol. X. París. 
  • Hentschel, Klaus (2009). «Zur Begriffs- und Problemgeschichte von ‘Impetus’». En Hamid Reza, Yousefi; Dick, Christiane, eds. Das Wagnis des Neuen. Kontexte und Restriktionen der Wissenschaft (en alemán). Nordhausen: Bautz. pp. 479-499. ISBN 978-3-88309-507-3. 
  • Sorabji, Richard, ed. (1987). Philoponus and the Rejection of Aristotelian Science (en inglés). Londres: Cornell University Press. ISBN 9780715620892. 
  • Sorabji, Richard (1988). Matter, Space, and Motion: Theories in Antiquity and Their Sequel (en inglés). Londres: Duckworth. pp. 227-48. ISBN 9780801421945. 
  • Taton, René (1994). La science antique et médiévale, des origines à 1450 (en francés). Quadrige/PUF. 
  •   Datos: Q525491

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El impetu es una doctrina elaborada en Alejandria en el siglo VI y desarrollada durante la Edad Media por eruditos arabes o latinos para mejorar la explicacion del movimiento de los cuerpos fisicos en la fisica aristotelica Curvas balisticas de Tartaglia Ilustracion de una edicion de 1606 de su obra Balistica Walther Hermann Ryff 1547 Hipotesis de la trayectoria de las balas de canon de la epoca Indice 1 Desarrollo de la teoria 1 1 Fisica aristotelica 1 2 Teoria de Filopono 1 3 Desarrollo de Buridan 1 4 Alberto de Sajonia 2 Referencias 3 BibliografiaDesarrollo de la teoria EditarFisica aristotelica Editar Segun Aristoteles hay dos tipos de movimiento el movimiento natural que devuelve los objetos a sus lugares de origen y el movimiento violento impulsado por un objeto a otro Asi la piedra cae porque regresa naturalmente a su lugar de origen la tierra Mientras que el fuego se eleva porque su lugar de origen es aire Por otro lado cualquier objeto a mover debe ser movido por una accion detener la accion hace que el objeto se detenga Entonces surge la pregunta de por que una piedra lanzada al aire continua su movimiento antes de caer de nuevo Aristoteles explica esto por el hecho de que la piedra que se mueve deja un vacio detras de ella un vacio que se llena de aire y que contribuye a empujar la piedra hacia adelante Teoria de Filopono Editar Esta ultima explicacion sera puesta en duda primero en Alejandria y luego durante la Edad Media y dara lugar a otra explicacion la del impetu Segun esta teoria la accion inicial realizada sobre la piedra le comunica un impetu y es este impetu el que sostiene el movimiento El impetu pierde gradualmente su fuerza debido a la penetracion de la piedra en el medio aereo y una vez que este impulso se agota la piedra asume su movimiento natural y cae Entre los eruditos que desarrollaron esta teoria del impetu se puede citar a Juan Filopono filosofo de la Escuela neoplatonica de Alejandria como el primero En su Comentario sobre la fisica de Aristoteles de 517 Filopono se desvia en muchos puntos de las posiciones de Aristoteles Los proyectiles continuan avanzando por el efecto de una fuerza impulsora transmitida por el lanzador y no por el empuje del aire El aire es un obstaculo para el movimiento de los proyectiles El vacio existe y el movimiento en el vacio es posible Posteriormente en La creacion del mundo Filopono se propone explicar los movimientos del universo usando la nocion de fuerza motriz que ha propuesto previamente para el mundo sublunar No podria Dios que los creo colocar en la Luna el Sol y en los otros astros una fuerza motriz como las fuerzas conferidas a los cuerpos pesados y a los cuerpos livianos La creacion del mundo I 12 1 La teoria sera desarrollada luego por Avicena Avempace Al Tusi Buridan 2 3 Oresme Nicolas de Cusa y todavia es perceptible en Tartaglia Desarrollo de Buridan Editar En los siglos XII y XIII la teoria del impetu se encuentra a veces en los escritos de los estudiosos latinos pero solo tiene algunos partidarios en el siglo XIII En el siglo XIV la teoria del impetu era ya generalmente aceptada y alrededor de 1320 era ensenada en la Universidad de Paris Poco despues Jean Buridan la desarrollo tan ampliamente que debe ser considerado su principal promotor La formulacion de la teoria de Buridan puede ser ilustrada mejor por una cita de sus Quaestiones sobre la fisica de Aristoteles Cuando un motor pone un cuerpo en movimiento le implanta un cierto impetu es decir una cierta fuerza que permite al cuerpo moverse en la direccion en la que el motor lo inicia ya sea hacia arriba hacia abajo hacia un lado o en un circulo El impetu implantado aumenta en la misma proporcion que la velocidad Es a causa de este impetu que una piedra se mueva despues de que el lanzador ha dejado de moverla Pero debido a la resistencia del aire y tambien por la gravedad de la piedra que se esfuerza por moverla en la direccion opuesta al movimiento causado por el impetu este se debilita todo el tiempo Por lo tanto el movimiento de la piedra sera gradualmente mas lento y finalmente el impetu es tan pequeno o debil que la gravedad de la piedra prevalece y la mueve hacia su lugar natural En mi opinion se puede aceptar esta explicacion porque las otras explicaciones resultan falsas mientras que todos los fenomenos estan de acuerdo con esta 4 En el siglo XX el astronomo e historiador de la ciencia Olaf Pedersen considero que en las unidades seleccionadas adecuadamente de impetu se podria escribir de acuerdo con la formula impetu peso x velocidad por lo que Buridan daria un significado preciso al impetu un concepto que anteriormente era bastante vago 4 Desde un punto de vista formal este nuevo concepto en dinamica es igual a la cantidad de movimiento de la fisica clasica pero en realidad ambos son muy diferentes porque juegan diferentes papeles en sus respectivas teorias dinamicas Lo importante es que en el sentido medieval de la palabra el impetu es una fuerza con el mismo estatus fisico que la gravedad o ligereza el magnetismo etc Sin embargo la teoria bien podria haber allanado el camino para la nocion de inercia que la reemplazara definitivamente en el siglo XVII La cita de Buridan implica que sin ninguna resistencia el impetu llevaria a velocidad constante a un proyectil a lo largo de una linea recta hasta el infinito que es el tipo de movimiento descrito por la ley de inercia Aunque el impetu es una fuerza en el sentido aristotelico una causa de movimiento bien podria haber hecho considerar a los filosofos el tipo de movimiento descrito por la primera ley de Newton 4 La aplicacion por Buridan de la teoria del impetu al movimiento de los proyectiles le condujo a una curva balistica diferente de la dada por la teoria aristotelica Buridan utilizo la teoria del impetu de una manera mas bien extrana para explicar el movimiento acelerado por la caida libre Inicialmente sostiene que la gravedad sola actua en el cuerpo que adquiere una pequena velocidad Pero esta velocidad implica un pequeno impulso que con la gravedad aumenta la velocidad lo que aumenta la gravedad y asi sucesivamente Esta extrana teoria fue adoptada mas tarde por Nicolas Oresme 4 Buridan tambien trato fenomenos tales como el rebote de la pelota sobre una pared la vibracion de la cuerda y el movimiento del pendulo Que la teoria del impetu no puede ser considerada como un precursor directo del concepto de inercia es muy claro porque Buridan la aplica tambien sobre el movimiento circular El impetu de un cuerpo ha estado considerado como una fuerza que tiende a mantener el movimiento inicial rectilineo o circular una idea que sobrevivio en fisica por lo menos durante tres siglos y hasta fue utilizada por Galileo 4 Alberto de Sajonia Editar Las tres etapas del impetu segun Alberto de Sajonia La teoria del impetu dio lugar a discusiones apasionadas y de indiscutible interes practico en el momento en que se desarrollaba la artilleria Cual es la forma precisa de la trayectoria de un proyectil Este problema fue estudiado mas a fondo por otro erudito parisino Alberto de Sajonia 1316 1390 que distinguio tres etapas diferentes en el movimiento de los proyectiles 4 Una etapa inicial en la que el impetu es dominante y la gravedad se considera insignificante El resultado es un movimiento en linea recta Una etapa intermedia en la que la gravedad se recupera y la trayectoria comienza a desviarse de la recta Esta parte de la trayectoria se concibe a menudo como parte de un circulo Y una etapa final donde el impetu esta completamente agotado y la gravedad arrastra el proyectil hacia abajo a lo largo de una linea vertical Por otra parte se considera que el movimiento natural hace adquirir un nuevo impetu a la piedra En un principio se considera que el impetu natural combate el impetu violento inicial despues se considerara que el segundo impetu reemplaza gradualmente al primero Esta concepcion todavia primitiva de la mecanica es sin embargo muy importante ya que conduce a una unificacion de la concepcion de los movimientos y a no efectuar una distincion entre el movimiento natural y el movimiento violento Esto abrira el camino a las concepciones modernas de la mecanica con Galileo y Newton Referencias Editar Filopono Juan 2004 La Creation du monde MC Rosset y MH Congourdeau trad en frances Paris Migne pp 54 55 Buridan Jean Questions sur la Physique en frances Buridan Jean Questions sur les livres du Ciel et du Monde en frances a b c d e f Pedersen Olaf 26 de marzo de 1993 Early physics and astronomy a historical introduction en ingles CUP Archive p 210 ISBN 978 0 521 40899 8 Bibliografia EditarDuhem Pierre 1913 Le systeme du Monde en frances Vol X Paris Hentschel Klaus 2009 Zur Begriffs und Problemgeschichte von Impetus En Hamid Reza Yousefi Dick Christiane eds Das Wagnis des Neuen Kontexte und Restriktionen der Wissenschaft en aleman Nordhausen Bautz pp 479 499 ISBN 978 3 88309 507 3 Sorabji Richard ed 1987 Philoponus and the Rejection of Aristotelian Science en ingles Londres Cornell University Press ISBN 9780715620892 Sorabji Richard 1988 Matter Space and Motion Theories in Antiquity and Their Sequel en ingles Londres Duckworth pp 227 48 ISBN 9780801421945 Taton Rene 1994 La science antique et medievale des origines a 1450 en frances Quadrige PUF Datos Q525491Obtenido de https es wikipedia org w index php title Teoria del impetu amp oldid 117284184, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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