Experimentos
para niños de física
La balanza variable
¿Qué es lo que queremos hacer?
Comprobar cómo, dentro de un ascensor, una balanza nos "hace
pesar" más o menos que lo que realmente pesamos.
Materiales:
Un ascensor
Una balanza doméstica, de “baño”
Nuestro propio cuerpo
¿Como lo haremos?
Nos pesaremos antes de entrar en el ascensor (o dentro de él
cuando todavía esté quieto) y memorizaremos la indicación de la
balanza. Una vez en el ascensor nos colocaremos encima de la
balanza y apretaremos un botón que nos haga ascender a
otro piso. Inmediatamente observaremos la información que nos
brinda la balanza acerca de nuestro peso.
El resultado obtenido es...
Nos pesaremos antes de entrar en el ascensor (o dentro de él
cuando todavía esté quieto) y memorizaremos la indicación de la
balanza. Una vez en el ascensor nos colocaremos encima de la
balanza y apretaremos un botón que nos haga ascender a otro piso.
Inmediatamente observaremos la información que nos brinda la
balanza acerca de nuestro peso.
Explicación:
La balanza nos indica en todo momento la fuerza que realiza. Esta
fuerza coincide sólamente con nuestro peso cuando estamos
quietos (equilibrio estático) o cuando nos movemos con velocidad
uniforme (equilibrio dinámico), que es lo que sucede cuando el
ascensor se mueve en la etapa intermedia de su movimiento. Pero
cuando se mueve al comienzo (con aceleración positiva) o al final
(con aceleración negativa al ir frenando), la balanza efectúa
respectivamente una fuerza superior e inferior a nuestro peso. En
esas etapas no hay equilibrio entre peso y balanza ya que existe
una aceleración.
Si el ensayo se hace al revés, es decir descendiendo con el
ascensor, las indicaciones de la balanza seguirán un curso contrario
al descrito. En el caso de no disponer de balanza portátil de baño o
de ascensor, la experiencia puede hacerse con la típica balanza de
cocina para pesar alimentos: basta poner, por ejemplo, una
manzana en ella y reproducir –alzando la balanza con nuestras
manos- las operaciones descritas anteriormente. En este caso, se
constata que si sometemos a la balanza a un movimiento no
vertical sino horizontal, la indicación no varía en
ningún momento. Una ampliación de estas experiencias puede
hacerse –ya sin utilizar el ascensor- poniéndonos en cuclillas sobre
la balanza y haciendo un rápido movimiento con nuestras caderas
hacia arriba: veremos que mientras dura ese movimiento hasta
ponernos erguidos, la balanza marca un peso mayor. Aquí se ha
puesto de manifiesto el tercer Principio de la Dinámica: para
erguirnos los músculos de las piernas han impulsado hacia arriba al
resto de nuestro cuerpo y, como reacción, éste ha ejercido una
fuerza hacia abajo sobre piernas y pies que se transmite a la
balanza.
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?No
3.¿Es sencillo y puede hacerse sin complicaciones en nuestro
domicilio como “práctica casera”?Si
