Artesanías Científicas:¿Equilibrio recordando a

Newton?

Dr. Carlos J. Cáceres MartínezProfesor investigador UABCS, Depto. De Ing. en Pesquerías.

ccaceres@uabcs.mxhttp://tallerartecienti.blogspot.com

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

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

¿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"

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

¿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.

• 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)

• 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.

Este cuerpo está en equilibrio

Este cuerpo también está en equilibrio

Este cuerpo también está en equilibrio

En este caso el cuerpo ya no estará en equilibrio

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.

• 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.

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)

• 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

• Los moldes deberán de ser reproducidos en la cartulina y posteriormente recortados con mucho cuidado, para cada una de las figuras

Colorear y Cortar

• Una vez que se ha recortado la figura pondremos pegamento y uniremos las dos piezas

Poner pegamento

y unir

• Debemos de ser muy cuidadosos para mantener la forma una vez unidas las dos partes

Unimos con cuidado

El Tucán esta listo

para balansearc

e

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

• Ahora el turno de la libélula

Cortamos las figuras, con

cuidado

Coloreamos y decoramos

Ponemos pegamento y unimos

• 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

• Doblamos la cabeza un poco hacia enfrente y la cola en curva atrás y estamos listos

Cabeza hacia delante cola atrás

Estamos listos podemos balancear nuestro juguete

Para la mariposa haremos lo mismo coloream

os

Colocamos los clips y pegamos un palito en

el cuerpo como se indica

Mariposa terminada

Mariposa en equilibrio sobre una

botella

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

• Dibuja una bailarina en la cartulina cuidando que los pies estén paralelos y en punta como el dibujo.

10 cm de altura mínimo

• 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

• Recortamos las dos piezas la bailarina a la que habrá que hacer dos muscas en los pies como la figura y el arco.

• Hay que fijar la bailarina al arco podemos usar una engrapadora o un poco de tape.

• Separar ligeramente las piernas de la bailarina como se indica en la fotografía.

• 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

• Colocamos la bailarina en un alambre y estamos también en equilibrio

Bailarina danzando

Gracias al ajuste de su centro de

gravedad

Fin del Taller