Misión a Marte vs. Newton (y otra)

Ayer comentaba una escena en Misión a Marte que violaba la Primera Ley de Newton. Hoy le toca a otra escena en la que destrozan las tres leyes. Todo un record. Veamos, cuando llegan a Marte, los cuatro protas se ven obligados a evacuar la nave e intentan llegar a un vehículo de reabastecimiento llamado R.E.M.O. que estaba previamente en órbita alrededor del planeta rojo. Tim Robbins utiliza el propulsor de su traje para alcanzarlo y engancharle una cuerda (con un mosquetón o un gancho de algún tipo), cuyo otro extremo sujetan los otros tres. Al hacerlo, a pesar de conseguir enganchar la cuerda, no es capaz de sujetarse él, y se aleja del vehículo, con el combustible de su propulsor agotado. Cuando el resto de personajes llega al vehículo, Connie Nielsen recoge la cuerda y se lanza al rescate. Gasta la mitad del combustible de su propulsor y no consigue alcanzar a Tim Robbins. Lanza la cuerda pero ¡Vaya! Faltan unos centímetros para que Tim Robbins la alcance. Para evitar que Connie Nielsen intente acercarse más, y condenarse ella también, Robbins se sacrifica heróicamente, quitándose el casco.

Bueno, vamos a ver cómo empezamos, porque la escena tiene varios errores. Primero, recordemos la Primera Ley de Newton, según la cual un cuerpo en movimiento sigue en movimiento si no hay ninguna fuerza que actúa sobre él. Esto quiere decir, que no es necesario tener encendido constantemente el propulsor como ocurre en la película. El propulsor ejerce una fuerza sobre el astronauta, y por tanto, aquél se ve acelerado en la direción deseada. Pero si el propulsor se apaga y desaparece la fuerza, el astronauta seguirá moviendose indefinidamente. No es necesario seguir ejerciando una fuerza para ello. En la película se da a entender que Connie Nielsen debe mantener el propulsor encendido para seguir moviéndose. De hecho, cuando lo apaga, se queda quieta, a una distancia determinada de Tim Robbins.

La Primera Ley de Newton puede parecer algo anti-intuitiva. Después de todo, nuestra experiencia cotidiana nos demuestra que todo termina parándose si no se ejerce una fuerza que mantenga el movimiento. Si lanzamos un objeto, éste termina cayendo al suelo, y tras varios botes, se queda quieto. Si apagamos el motor de un coche y lo dejamos en punto muerto, irá perdiendo velocidad hasta detenerse (siempre que no estemos en una pendiente, claro). Pero esto es debido a una fuerza conocida por todos que se opone al movimiento: la fuerza de rozamiento. Bien sea el rozamiento del aire, del suelo, o de piezas internas que giran, esta fuerza termina por deneter el movimiento si no se aplica otra fuerza que la contrarreste. Así, cuando viajamos en coche y mantenemos la velocidad constante, el motor sólo ejerce la fuerza necesaria para vencer el rozamiento. De hecho, los frenos de un coche funcionan precísamente debido a la fuerza de rozamiento entre los discos y las pastillas de freno.

Así que volviendo a la película, no tiene sentido que Connie Nielsen gaste la mitad de su combustible para intentar llegar hasta Tim Robbins. De hecho, si lo hiciera, no podría volver, ya que si utiliza la mitad del combustible para acelerar hasta la velocidad de Tim Robbins, la otra mitad se emplearía para decelerar hasta la velocidad que tenía antes. Y eso es todo. Sólo habría frenado hasta su velocidad original, pero no habría podido conseguir frenar más hasta detenerse, y acelerar en dirección hacia sus compañeros (o frenar lo suficiente pra que la velocidad de éstos sea mayor y terminen por alcanzarla).

Y seguimos. En todo momento nos hacen hincapié en que Connie Nielsen sólo puede gastar la mitad de su combustible en la ida, ya que necesita la otra mitad para la vuelta. Ya hemos visto que eso no es así, pero incluso suponiendo que fuera posible, y que por algún misterioso motivo no se pusiera aplicar la Primera Ley de Newton, la Segunda Ley nos diría que si Connie Nielsen hubiese podido llegar hasta Tim Robbins, necesitarían mucho más combustible en la vuelta que en la ida. Y es que la Segunda Ley nos dice que la fuerza aplicada es igual al producto de la masa por la aceleración (bueno, en relidad nos dice algo equivalente: que la masa es igual a la fuerza dividida entre la aceleración). Supongamos que Tim Robbins y Connie Nielsen tienen la misma masa, o para entenernos, que pesan lo mismo (aunque seguro que el Robbins tiene más masa que la Nielsen, ya que es más alto). La Segunda Ley nos dice que Robbins y Nielsen juntos sufrirán la mitad de la aceleración que obtenía Nielsen sola, si se aplica la misma fuerza. Y eso quiere decir que, o bien necesitan aplicar la fuerza durante más tiempo que en la ida, o bien necesitan aplicar más fuerza. En cualquier caso, parece claro que necesitarían más combustible que el empleado por Connie Nielsen sola. Esto es bastante obvio, y no hay que recordar ni siquiera las clases de física del cole para darse cuenta. Todo el mundo se habrá dado cuenta que si carga más el coche, gasta más gasolina.

Y terminamos con la Tercera Ley, conocida por todos como la ley de acción y reacción. Creo que no es necesario enunciarla aquí, ya que es de sobra conocida y experimentada. Si empujamos a alguien, nosotros mismos nos vemos empujados en la dirección contraria. Si disparamos un arma, ésta sufrirá el famoso retroceso, y en el caso de rifles puede llegar romperte la clavícula si no tienes bien apoyada la culata en el hombro, como le pasó a mi profesor de física y química del colegio (supongo que no intencionadamente, ya que hay mejores formas de demostrar la Tercera Ley de Newton). Y aquí nuevamente envían a Newton al olvido. Cuando Connie Nielsen dispara la pistola con el gancho y la cuerda para que Tim Robbins la coja, no hay ningún tipo de retroceso. Y dado que la Nielsen no tiene nada donde agarrarse o presionar para hacer fuerza (como ocurre cuando pisamos suelo firme en nuestro querido planeta), debería haberse movido hacia atrás (o más bien, decelerado) hasta que la cuerda se tensara y la propia fuerza de tensión hubiera tirado de ella hacia delante, hasta recuperar la velocidad anterior (o casi, que siempre tenemos rozamientos por medio, en este caso del del torno que enrosca la cuerda). Lógicamente, Connie Nielsen tiene mucha más masa que el gancho que dispara, pero aún así, tendría que haberse movido de forma bastante apreciable (una bala tiene aún menos masa y vaya si se nota el retroceso).

Un envío muy largo, pero es que tenemos tres por el precio de uno. Las Tres Leyes de Newton al completo destrozadas en una única secuencia. Si alguien sabe inglés y quiere más, le recomiendo que visite www.badastronomy.com.