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Artesanías Científicas:¿Equilibrio recordando a
Newton?
Dr. Carlos J. Cáceres MartínezProfesor investigador UABCS, Depto. De Ing. en Pesquerías.
[email protected]://tallerartecienti.blogspot.com
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Introducción
No sé qué opina el mundo de mí. Pero yo me siento como un niño que juega en la orilla del mar, y se divierte descubriendo de vez en cuando un guijarro más liso o una concha más
bella de lo corriente, mientras el gran océano de la verdad se extiende ante mí, todo él por descubrir.
Isaac NewtonTomado de: La armonía de los mundos
Cosmos, de Carl Sagan
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Introducción• Si he hecho descubrimientos invaluables
ha sido más por tener paciencia que cualquier otro talento.
• Si he logrado ver más lejos, ha sido porque he subido a hombros de gigantes.
Isaac Newton
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¿Por qué Isaac Newton?
• La mayoría de los historiadores de la ciencia no dudarían en afirmar que Isaac Newton fue el talento científico más grande que jamás haya visto el mundo.
• Tenía sus faltas, era un mal conferencista, tenía una moral cobarde, así como de llorón, autocompasivo y de vez en cuando era víctima de serías depresiones. “Pero como científico no tenía igual"
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Pero en el fondo fue igual que ustedes
• Isaac Newton gustaba de dibujar y colorear, de tal forma que pintó las paredes y techos de su dormitorio, llenándolo de colores.
• One of Sir Isaac Newton Quotes includes: "Plato is my friend - Aristotle is my friend - but my greatest friend is truth."
http://www.buzzle.com/articles/isaac-newton-facts-for-kids.html
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¿Parece complicado?
• Podemos revisar el material del taller No. 20 en donde describimos y trabajamos con las tres leyes del movimiento postuladas por Newton http://
www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/segundo-ciclo-basico/ciencias-naturales/fuerza-y-movimiento/2009/12/61-2501-9-las-leyes-de-newton.shtml
• Hoy trabajaremos sobre el equilibrio y este lo podemos definir a través de la Estática.
• La Estática es una rama de la mecánica que estudia las condiciones que deben de cumplir las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, para que éste se encuentre en equilibrio.
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• Un sistema está en equilibrio estático cuando la fuerza total o resultante que actúa sobre un cuerpo y el momento resultante son nulas.
• Para que un cuerpo puede estar en equilibrio estático, este, deberá tener el equilibrio de traslación y rotación en cero (0), es decir, sus resultados deberán dar cero (0)
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• Un cuerpo cualquiera se encuentra en equilibrio cuando carece de todo tipo de aceleración a = 0, eso significa que no cambia su velocidad.
• Generalmente esta condición es de reposo o bien cuando las fuerzas que concurren sobre el objeto se anulan.
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Este cuerpo está en equilibrio
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Este cuerpo también está en equilibrio
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Este cuerpo también está en equilibrio
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En este caso el cuerpo ya no estará en equilibrio
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Centro de Gravedad CMEl CM de un objeto es el punto en el cual está
concentrado todo su peso; esto es, la línea de acción del peso pasa por el
centro de gravedad. Una sola fuerza vertical y dirigida hacia arriba,
igual en magnitud al peso del objeto y aplicada en el centro de gravedad, mantendrá al cuerpo en
equilibrio.
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• Este juguete que se levanta solo funciona gracias a la localización de su centro de gravedad, mismo que se localiza por encima del punto de soporte. Cualquier desplazamiento
del muñeco hace que el centro de gravedad se desplace, entonces el muñeco recuperará su posición inicial debido a la
fuerza de la gravedad, la inercia producirá que el muñeco continúe en movimiento, que reducirá su magnitud hasta
que se detenga.
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Entonces haremos algunos juguetes para demostrar lo
anterior y divertirnos
• Haremos varios equilibristas: un tucán, una mariposa y una libélula.
• También usando otro método haremos una bailarina.
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Materiales para el primer grupo de juguetes
• Cuatro cartulinas blancas tamaño carta• Colores de madera• Un cúter, pegamento, tijeras• Un Lápiz nuevo• Clips de metal dos por cada juguete• Pegamento blanco• Tape transparente• Una varita para brochetas (madera)
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• Usaremos las plantillas que les proporcionaré, posteriormente ustedes podrán diseñar sus propias imágenes ahora estas están probadas por Arvin Dgupta un ingeniero Hindú muy talentoso que diseña juguetes
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• Los moldes deberán de ser reproducidos en la cartulina y posteriormente recortados con mucho cuidado, para cada una de las figuras
Colorear y Cortar
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• Una vez que se ha recortado la figura pondremos pegamento y uniremos las dos piezas
Poner pegamento
y unir
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• Debemos de ser muy cuidadosos para mantener la forma una vez unidas las dos partes
Unimos con cuidado
El Tucán esta listo
para balansearc
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Ahora perforamos la cola como se indica y colgamos clips como lo muestra la figura
Podemos ahora suspender en equilibrio el tucán sobre nuestros dedos o cualquier otro soporte
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• Ahora el turno de la libélula
Cortamos las figuras, con
cuidado
Coloreamos y decoramos
Ponemos pegamento y unimos
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• Doblamos ligeramente las alas como lo muestran los esquemas y colocamos clips en cada ala.
Fije los clips como se indica
clips como se indica
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• Doblamos la cabeza un poco hacia enfrente y la cola en curva atrás y estamos listos
Cabeza hacia delante cola atrás
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Estamos listos podemos balancear nuestro juguete
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Para la mariposa haremos lo mismo coloream
os
Colocamos los clips y pegamos un palito en
el cuerpo como se indica
Mariposa terminada
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Mariposa en equilibrio sobre una
botella
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Materiales para la bailarina
• Una hoja tamaño carta de cartulina blanca• Una hoja de mica como las usadas para
pastas de engargolados• Tijeras• Cuatro magnetos circulares (imanes de mas o
menos 2 cm de diámetro)• Pegamento• Lápices de colores• Un plato o un compás para trazar un molde
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• Dibuja una bailarina en la cartulina cuidando que los pies estén paralelos y en punta como el dibujo.
10 cm de altura mínimo
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• Usando el plato como molde o un compás trazamos un medio óvalo como se indica
20 cm
15 cm
Tratemos de mantener la
forma ensanchada
en los extremos
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• Recortamos las dos piezas la bailarina a la que habrá que hacer dos muscas en los pies como la figura y el arco.
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• Hay que fijar la bailarina al arco podemos usar una engrapadora o un poco de tape.
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• Separar ligeramente las piernas de la bailarina como se indica en la fotografía.
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• Tomamos los magnetos y los colocamos uno contra el otro en la basé del arco podemos subir o bajar cada para a voluntad.
Fije los magnetos en cada extremo
del arco
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• Colocamos la bailarina en un alambre y estamos también en equilibrio
Bailarina danzando
Gracias al ajuste de su centro de
gravedad
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Fin del Taller