En esta práctica se pretende ejemplificar el principio de la inercia: “todo cuerpo que no esté sometido a fuerza neta mantendrá su estado de movimiento”. Se dispone el montaje tal y como se muestra en la fotografía. El objetivo es introducir el huevo, sano y salvo, dentro del vaso tocando únicamente la cartulina. Se consigue simplemente golpeando la cartulina horizontalmente.
Normalmente, una persona que no conozca los principios de la Física y no haya visto el experimento antes, pensará que golpear la cartulina hará que tanto el canuto como el huevo salgan disparados. No obstante, esto no es así, ya que la fuerza del golpe no se aplica al huevo. Por lo tanto, el principio de la inercia el huevo permanecerá inmóvil, y habiendo perdido su sustento caerá al vaso.
Una vez recopilados los materiales, el montaje experimental es muy sencillo:
Una vez montado el experimento, el procedimiento es muy sencillo: simplemente empujar la cartulina vigorosamente con la mano. Se debe dar un golpe seco completamente horizontal.
La situación justo después del golpe se muestra en la siguiente figura;
La fuerza aplicada sobre la cartulina la acelera hacia la izquierda. Dado que el canuto está en contacto directo con la cartulina, existe cierta fuerza de rozamiento sobre el canuto. Dicha fuerza de rozamiento tiene dos efectos:
Analicemos los dos movimientos del canuto por separado. Primero, la translación de todo el canuto hace que éste se aparte rápidamente de su posición inicial. Segundo, la rotación provocará que el extremo inferior tienda a levantarse (puede que no llegue a conseguirlo, si la fuerza de rozamiento no es lo suficientemente grande, ya que entonces entra en juego la gravedad), mientras que el extremo superior descenderá. Este es uno de los puntos fundamentales: el extremo superior del canuto, donde reposa el huevo, tiende a descender, no a moverse hacia la izquierda. Dado que el canuto no intenta deslizarse sobre la superficie inferior del huevo, no habrá fuerza de rozamiento entre ambos.
Durante el momento del choque, dado que no hay ninguna fuerza sobre el huevo, según el principio de inercia, este permanecerá inmóvil. Entonces entrará en juego la gravedad, que lo hará descender en caída libre hasta el interior del vaso, donde será frenado por el agua.
Resulta sencillo realizar estimaciones acerca de la fuerza mínima que es necesario aplicar. En el tiempo que dure la caída libre del huevo, deben pasar dos cosas:
Sea la longitud del canuto. El tiempo que durará la caída libre será
La segunda condición es mucho más fácil de satisfacer. El canuto sólo ha de desplazarse la distancia equivalente al ancho del vaso para apartarse del camino del huevo. Lo que nos interesa, en este caso, es maximizar la fuerza de rozamiento entre el canuto y la cartulina. Por lo tanto, el rozamiento debe ser estático y estar cerca del límite. En la situación límite, la aceleración del centro de masas del canuto —cuyo valor es , donde
es el coeficiente de rozamiento estático en esta situación— será la misma que la de la cartulina — que a su vez será
. Por lo tanto, la fuerza óptima será