Experimentos
para niños de física
La
canica ingrávida
¿Qué
es lo que queremos hacer?
Obsevar como un objeto puede girar sin caerse, aun cuando su
soporte
esté boca abajo
Materiales:
Eje de rotación
Varilla
Cubilete
Papel cello
Canica o moneda
¿Como
lo haremos?
Cogeremos un cubilete (puede sevir una funda de carrete de foto) y
mediante cello lo pegaremos a una varilla que acoplaremos a un
eje de
rotación horizontal. La varilla podrá girar entoces en un
plano
vertical. El cubilete, sin la tapa, debe pegarse de manera que
cuando
pase, al girar, por la zona superior debe estar abierto boca
abajo.
Pues bien, introduciremos la canica en el cubilete y daremos
un
impulso a éste como si fuera una ruleta vetical.
El
resultado obtenido es...
La canica no caerá aun cuando pase por el punto superior, en el
que no está apoyada a nada que la sostenga. Poco a poco y cuando
la
ruleta, por el rozamiento, vaya más lenta, si iremos oyendo unos
golpecitos y, finalmente, caerá.
Explicación:
Esta es la conocida experiencia de “rizar el rizo”: para que se
produzca, la velocidad y radio de giro de la canica han de ser tales
que el valor de la aceleración centripeta de su movimieneto sea, al
menos, igual al de la gravedad. Puede comprobarse esto último
poniendo dos cubiletes con diferente radio de giro: la canica del
cubilete más cercano al centro permanecerá menos tiempo sin
caerse,
o lo que es lo mismo, “necesitará” comparativamente una
mayor
velocidad para efectuar el rizo.
Una experiencia parecida es el giro en una pista vertical y circular,
es decir un movimiento por las paredes internas de un cilindro. Si
la velocidad de giro supera un valor crítico, un cuerpo puede
describir
órbitas horizontales gracias a la fuerza de rozamiento
(vertical y
hacia arriba) que ejerce la superficie de contacto y que
contrarresta el efecto del peso. Este movimiento puede provocarse
con un bote de conserva de vidrio, su tape y una canica dentro.
Cogiendo el bote con una mano y movimiendo ésta de manera que
la
canica describa trayectorias circulares en el interior del bote,
podremos conseguir que la canica describa esas orbitas horizontale
sin caer el fondo del recipiente. Obviamente cuando mayor sea la
velocidad de giro, mayor es la fuerza normal (centrípeta) que
estará ejerciendo la pared del bote sobre la canica y, por tanto,
mayor es
la citada fuerza de rozamiento.
Unos
datos más sobre esta práctica.
1.¿Exige tomar precauciones y medidas de seguridad especiales?
No
2.¿Requiere utilizar instrumental o productos típicos de
laboratorio?Si
3.¿Es sencillo y puede hacerse sin complicaciones en nuestro
domicilio como “práctica casera”?No
