La mosca en la balanza

Vamos a suponer un experimento en el cual tendremos como protagonista a una mosca. Esta mosca esta atrapada en un frasco tapado, y este a su vez se encuentra en el extremo de una balanza perfectamente equilibrada. La pregunta es: Que pasará con la balanza en el momento en el que la mosca empiece a volar por el interior del frasco?
3) La mosca asciende deceleradamente. Por los mismos motivos, en este caso el pote pesaría menos. Notese, que si la mosca cae en caida libre, su peso no se notará en absoluto.


Las respuestas a esta pregunta son de lo mas variadas, y claro, se dan un monton de argumentos, uno mas valido que otro. Tanto asi que se cuenta que cuando este problema se publico en una revista cientifica alemana, algunos ingenieros no pudieron llegar a consenso, a pesar de utilizar las mas sofisticadas tecnicas de modelacion matematica.

La verdad es que este problema puede resolverse sin necesidad de emplear formula alguna, simplemente usando el sentido comun. Cuando la mosca se desprende de la pared del recipiente y vuela en un mismo nivel, esta presionando al aire contenido en el frasco con una fuerza que equivale a su peso. Por tanto, en estas condiciones, la balanza se mantiene equilibrada.

La situacion cambia en el momento en el que la mosca asciende o desciende. Si es que el movimiento es ascendente, la fuerza con la cual el animalito impulsa su ascensión debe ser mayor a su peso, por lo tanto el peso aparente será mayor que si la mosca estuviera en reposo en el fondo. Pasa a la inversa si es que la mosca esta bajando, el peso de todo el sistema seria menor. Pero ojo, estamos hablando de fuerzas, y de acuerdo a la 2da ley de newton F=m.a, por lo que ambos movimientos deberan ser acelerados. Un movimiento inercial con velocidad constante y aceleracion 0 nos dara un efecto de fuerza neta 0, por lo que el peso no se alteraria.

Otra manera de entender el problema es usando el concepto de centro de masa. Si una fuerza interna eleva la mosca, el centro de masas de dicho sistema seguirá en la misma posición mientras el recipiente se desplaza un poco hacia abajo. Al contrario, si el insecto baja aleteando, el tarro deberá subir para que el centro de masas del sistema tarro-mosca permanezca en el mismo punto.

Pregunta para discusion: Que pasaria si es que el frasco no esta cerrado??