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Experimento de física en casa en la escuela que puedes hacer con tus hijos

Experimento de física en casa en la escuela que puedes hacer con tus hijos

La razón por la cual las cosas rebotan, vuelan, hacen zoom y splat se describen en las Leyes de movimiento físico que la mayoría de los niños aprenden en su clase de física de la escuela secundaria. Pero no tienes que esperar hasta que tu hijo llegue a la pubertad para divertirte con la física, puedes comenzar ahora mismo. Los niños de todo el mundo usan la ley de la gravedad todos los días para poner la chispa en sus juegos, desde los juegos de baloncesto hasta el skateboarding. Veamos cómo lo hacen.

Echemos un vistazo a la primera ley del movimiento. Cuando colocas una pelota en el suelo, permanece puesta. Un libro de texto de ciencia te dirá esto: un objeto en reposo tiende a permanecer en reposo a menos que una fuerza externa actúe sobre él. Tu pie es la fuerza externa. Kick it!

¿Qué pasa cuando la pelota golpea algo? Verificando con el libro de texto de ciencias: un objeto en movimiento tiende a mantenerse en movimiento a menos que una fuerza externa actúe sobre él. Después de patear la pelota (fuerza externa), vuela por el aire hasta que choca contra algo.

Pero hay otras dos fuerzas que actúan sobre la pelota que no puedes ver. Una fuerza es la resistencia del aire. La pelota está golpeando las moléculas de aire cuando vuela a través del aire, lo cual lo ralentiza. La otra fuerza es gravitacional. La gravedad es inherente a todo lo que tiene masa (¡incluido usted!), Pero necesita algo del tamaño de un planeta antes de que pueda comenzar a ver los efectos que tiene en otros objetos. Si lanzaras tu bola en el espacio (lejos de cualquier atracción gravitacional cercana como agujeros negros o galaxias), continuaría en línea recta para siempre. No hay moléculas con las que chocar, y no hay efectos gravitacionales que lo desvíen.

Hay una idea más que debes entender: la aceleración. Una bola en reposo tiene una posición que puede trazar en un mapa (latitud, longitud y altitud), pero sin velocidad o aceleración. No se está moviendo. Cuando decides agitar las cosas y patear la pelota, es cuando se vuelve interesante. En el momento en que su dedo toca la pelota, las cosas comienzan a cambiar. La velocidad es el cambio de posición. Si pateas la pelota tres metros y tarda cinco segundos en recorrer la distancia, la velocidad promedio de la pelota es de 2 pies por segundo (aproximadamente 1.4 MPH).

La parte más complicada de este escenario tiene que ver con la aceleración, que es el cambio de velocidad. Cuando conduce en la autopista a una velocidad constante de 65 MPH, su aceleración es cero. Tu velocidad no cambia, por lo que no tienes aceleración. Tu posición cambia constantemente, pero tienes velocidad constante. Cuando te subes a la autopista, tu velocidad cambia de cero a 65 MPH en diez segundos. Tu aceleración es mayor cuando tu pie toca el acelerador por primera vez, cuando tu velocidad cambia más.

Hay un efecto interesante que ocurre cuando viajas en una curva. Puede sentir el efecto de un tipo diferente de aceleración cuando repentinamente gira su automóvil hacia la derecha; sentirá un empujón hacia la izquierda. Si vas lo suficientemente rápido y das el giro lo suficientemente fuerte, puedes ser golpeado contra la puerta. Entonces, ¿quién te empujó?

Piensa en la primera ley del movimiento. Un objeto en movimiento tiende a permanecer en movimiento a menos que una fuerza externa actúe sobre él. Esta es la parte sorprendente: el automóvil es la fuerza externa. Tu cuerpo era el objeto en movimiento, queriendo mantenerse en movimiento en línea recta. El auto gira, y tu cuerpo aún intenta mantener su camino recto, pero el auto se interpone en el camino. Cuando se golpea contra la puerta del automóvil, el automóvil se pone en su camino, obligándolo a cambiar de dirección.

Este efecto es cierto cuando viaja en un automóvil o en una montaña rusa. Es la razón por la que el agua permanece en el cubo cuando lo balanceas sobre tu cabeza. El movimiento físico está en todas partes, desafiando a los niños pequeños a caminar, así como a los esquiadores olímpicos de descenso a la distancia.

Probemos estas ideas.

Bucket Splash Llena un balde lleno de agua. Agarre la manija y colóquela sobre su cabeza en un círculo en dirección vertical. Intenta dar vueltas mientras sostienes la manija frente a tu cofre para balancearla en el plano horizontal. Varíe su velocidad de centrifugado para encontrar el mínimo!

Marble Vortex Doble una hoja de papel en un cono, dejando un pequeño orificio abierto en la parte inferior. Coloque una canica en el cono y encuentre la velocidad que necesita para rodear el cono con el fin de mantener el mármol en el cono. NOTA: Esta es una excelente demostración de satélites. El satélite es el mármol y el ápice del cono es la tierra. Si el mármol se mueve demasiado rápido, volará fuera del cono (que es equivalente al satélite que sale de la órbita y al espacio). Si la velocidad del mármol es demasiado lenta, caerá en el fondo del cono (traducción: el satélite se estrella en la tierra). Hay una velocidad muy específica que el satélite debe mantener para permanecer en órbita.

Curvas de ping pong Coloque una taza de plástico transparente en el extremo de una espiga larga de modo que la parte inferior de la taza descanse a lo largo del longitud del pasador, cerca del extremo (cuando el pasador yace plano en el suelo, el vaso apunta hacia arriba). Inserta una pelota de ping pong en la taza y agarra el extremo libre del palo con la mano. Gírelo parcialmente a través de un círculo y, de repente, DETÉNGASE. La bola debe salir de la copa en una línea tangente a su círculo en el punto en que se detuvo. ¿Por qué la pelota no continúa en un círculo o permanece en la copa?

Respuesta: Un objeto en movimiento (la pelota) quiere mantenerse en movimiento (una línea recta) y puede hacerlo cuando lo detenga. Inicialmente, va en una línea recta tangente a su arco, pero luego la gravedad se desplaza hacia abajo y hacia abajo.

Acelerómetro de corcho Llene una botella de refresco vacía hasta la parte superior con agua. Modifique la tapa de la botella de refresco de la siguiente manera: conecte una cuerda de 8-10 "de largo a un corcho de vino limpio. Pegue en caliente el extremo libre de la cuerda en el interior de la tapa. Coloque el corcho y la cuerda dentro de la botella y atornille la parte superior (intente eliminar las burbujas de aire). El corcho debe poder moverse libremente cuando mantiene la botella boca abajo.

Para usar el acelerómetro: invierta la botella e intente hacer que el corcho se mueva. Recuerde: mide la aceleración, que es el cambio de velocidad. Solo se moverá cuando la velocidad cambie.

Física de la montaña rusa Esta es la mejor manera de aprender sobre física. Todo lo que necesita es un puñado de canicas, varias piezas de aislante de tubo de espuma de ¾ ", unos rollos de cinta adhesiva y una multitud de participantes.

Para hacer las montañas rusas, necesitará aislamiento de tubería de espuma, que es vendido por los incrementos de seis pies en la ferretería. Los cortarás a la mitad longitudinalmente, por lo que cada pieza produce doce pies de pista. Viene en todos los tamaños, así que trae tus canicas cuando selecciones el tamaño. el tamaño se adapta a la mayoría de las canicas, pero si usa cojinetes de bolas o canicas shooter, pruébelo en la tienda. (Por lo menos obtendrá sonrisas e interés de los vendedores de la ferretería.) Encendió la mayor parte de la pista a lo largo (por las malas) con tijeras. Descubrirá que ya está cortada en un lado, por lo que le facilitará la tarea. Deje algunas piezas sin cortar para convertirse en "túneles" para las montañas rusas posteriores.

El siguiente paso es unir su pista antes de agregar todas las características, como bucles y curvas. Une dos pistas juntas en la unión a tope y presiona un pedazo de cinta adhesiva longitudinalmente a lo largo del interior y la parte inferior de la pista. Una tercera pieza de cinta debe rodear toda la articulación circunferencialmente. Haga que esta conexión sea lo más suave posible, ya que su montaña rusa de mármol de alta velocidad tenderá a volar fuera de la pista al menor golpe.

Maniobras de la montaña rusa Bucles Gire la pista en un círculo completo y Sujete la parte externa de la pista a las sillas, patas de la mesa y pisos duros con cinta adhesiva para asegurarla en su lugar.

Los lazos toman un poco de velocidad para pasar, así que haga que su compañero lo sostenga mientras lo prueba antes de grabar. Comience con bucles más pequeños y aumente de tamaño para que coincida con su velocidad de entrada en el bucle. Los bucles se pueden usar para disminuir la velocidad de un mármol si la velocidad es un problema.

Camel-Backs Haz que una colina se salga de la pista en forma de U boca abajo. Bueno para el espectáculo, especialmente si la altura de la colina es la correcta para que el mármol se salga de la pista un poco, luego vuelva a encenderse sin perder un latido.

Whirly-Birds Haz un círculo y lo vuelves horizontal. Grande alrededor de postes y postes, pero solo mantenga el ángulo de inclinación lo suficientemente alto y la velocidad del mármol lo suficientemente rápido para que no se salga de la pista.

Sacacorchos Comience con un bucle básico, luego disemine los puntos de entrada y salida. Cuanto más separados se vuelven, más divertido se vuelve. Por lo general, los sacacorchos requieren más velocidad que los bucles del mismo tamaño.

Jump Track Una característica principal que requiere puntos de entrada y salida muy rígidos en la pista. Use una gran cantidad de cinta e incline la entrada (final de la pista) ligeramente mientras rechaza la salida (comienzo de la nueva pieza).

Pretzel La crema de la cosecha en maniobras. Haga un nudo muy flojo que se asemeje a un pretzel. Los ángulos y la velocidad del banco son los más críticos, con un posicionamiento rígido de la vía muy cerca. Si tiene problemas, reduzca el tamaño del pretzel y vuelva a intentarlo. Puede colocar la pista en cualquier ángulo porque la espuma es muy suave. Use una gran cantidad de cinta adhesiva y una superficie firme (librerías, sillas, etc.)

Solución de problemas Los mármoles volarán a todas partes, ¡así que asegúrese de tener muchos extras! Si su canica no está siguiendo su pista, mire con mucho cuidado el punto de partida, donde sale volando.

o ¿Cambia la posición de la pista con el peso de la canica, haciéndola volar fuera del rumbo? Haga la pista más rígida pegándola a una superficie.

¿O el mármol salta sobre la pared de la pista? Aumente su ángulo de inclinación (la cantidad de giro que la pista hace a lo largo de su longitud).

o ¿Su mármol simplemente se sale del aro? Aumenta tu velocidad de mármol comenzando en una posición más alta.

o Cuando todo lo demás falla y tu canica todavía no se queda en la pista, haz una sección de túnel pegando otra pieza en la parte superior de la pista principal. Envuelva en espiral la cinta a lo largo de ambas piezas para unirlas.

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