¿Puedes controlar el movimiento hacia arriba y hacia abajo de la tuerca...
...solamente girando este trozo de papel?
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¿Puedes controlar el movimiento hacia arriba y hacia abajo de la tuerca...
...solamente girando este trozo de papel?
Levantamiento centrífugo
Las fuerzas centrífugas suelen demostrarse en situaciones en que la fuerza centrífuga es contrarrestada por la fuerza centrípeta. Esto puede llevar a la idea equivocada de pensar que «centrífuga» y «centrípeta» son simplemente dos formas de llamar a la misma fuerza actuando en diferentes direcciones.
¿Por qué no dejar que los alumnos tengan su propia experiencia con estas dos fuerzas competitivas?
Adquirir una noción de lo que son las fuerzas centrípetas y centrífugas.
Cuerda
Pequeños pesos (p. ej. tuercas de metal)
Papel
Tijeras
Corta algunos sorbetes/pajitas en 4 (descarta la parte flexible) y prepara cuerdas de unos 40 cm.
Pasa una cuerda dentro de un sorbete/pajita, amarra una tuerca en un extremo y una bola de papel en el otro.
1. Solo girando la bola de papel, haz que la tuerca suba y baje de forma controlada.
2. ¿Qué fuerzas están actuando en este experimento?
(si es necesario)
Si la cuerda se cortara, ¿en qué dirección volaría la bola de papel?
› Volaría por una tangente.
¿Qué es lo que la bola tiene que hacer para quedarse en su camino circular?
› Tiene que cambiar su dirección constantemente.
¿Qué fuerza hace que la bola cambie su dirección?
› La tensión de la cuerda con la tuerca empujando en el otro extremo. Esta fuerza se conoce como fuerza centrípeta.
¿Qué sucede cuando levantas la tuerca?
› El peso de la tuerca ya no es suficiente para mantener a la bola en su camino circular.
¿Cómo lo controlas?
› Al girar la bola de papel más rápido o más despacio, cambias la fuerza que la bola ejerce sobre la cuerda. Esta fuerza, llamada fuerza centrífuga, se produce debido a la inercia de la bola oponiéndose al cambio de dirección.
La tuerca se levanta cuando la fuerza centrífuga generada por la bola de papel girando excede la fuerza centrípeta del peso de la tuerca. En este experimento, la fuerza centrípeta es constante, pero la fuerza centrífuga puede controlarse al cambiar la velocidad de giro. Cuando vean la tuerca subiendo y bajando, los alumnos se darán cuenta de que realmente son dos fuerzas diferentes las que están en juego.