FUERZAS LEY HOOKE TIRADERA
LA TIRADERA:
… artículo y documento en construcción…
LEY DE HOOKE, COMPORTAMIENTO ELÁSTICO, FUERZAS, DINÁMICA PARA 2º DE LA E.S.O.:
Fuerza: es el agente físico capaz de deformar un cuerpo o de modificar su estado de reposo o de movimiento.
La unidad de fuerza en el S.I. es el Newton (N) en honor a Isaac Newton, que fue el primero en describir la gravitación universal y definir los principios de la dinámica.
Las fuerzas se representan mediante vectores, que son flechas, segmentos orientados.
El módulo indica la intensidad de la fuerza. La dirección y el sentido son los que va a tener dicha fuerza. Las fuerzas se pueden sumar cuando tienen la misma dirección y sentido, o restar si su dirección es la misma y su sentido opuesto. Cuando no tienen la misma dirección, lo sentimos mucho, hay que utilizar la geometría o peor la trigonometría.
Los cuerpos reaccionan de distinta manera a la acción de las fuerzas: a veces se rompen, otras se deforman, otras recuperan su anterior forma…. Por eso loscuerpos se pueden clasificar en: rígidos, elásticos y plásticos.
Para medir la fuerza se usa un dinamómetro que tiene en su interior un muelle de constante de elasticidad conocida. Es lo mismo que se una para pesar las maletas, o antiguamente la fruta o pescado en el mercado a la lonja.
Estos mecanismos funcionan basándose en la ley de Hooke. Según la ley de Hooke, el alargamiento de un muelle es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre él.
ACTIVIDAD:
Nos dividimos en grupos de 4 personas y hacemos cada grupo 4 tiraderas. Bajamos al patio con nuestras tiraderas, munición, tiza, papel y cinta métrica. Numeramos las tiraderas. Cada alumno tiene que utilizar las cuatro tiraderas, haciendo todo lo posible por desarrollar la misma fuerza en cada una de ellas y utilizando la misma munición (que puede ser una goma de borrar).
Intentamos desarrollar una fuerza con nuestra mano de 10 N, que es aproximadamente la fuerza que hay que hacer para sostener una botella de un litro de agua:
Recordar que P=m·g, que g=9,8 m/s2 y que la densidad del agua es de 1 kg/litro.
Hacemos todo lo posible porque el ángulo de salida de la munición sea de 45º, que es como veremos el ángulo con el que se consigue el alcance máximo en un tiro parabólico.
Anotamos el alcance de cada una de las tiraderas y de todos los alumnos.
El alcance consideramos que es el instante en que la goma toca el suelo (luego rueda de forma caótica y podría ser una medida engañosa).
CONCLUSIONES:
Lo primero que nos planteamos es si todos los miembros del grupo han sido capaces de realizar el lanzamiento con el mismo valor de la fuerza.
Nos planteamos también, si los 4 dispositivos de lanzamiento utilizados se pueden considerar con el mismo comportamiento elástico, o como consecuencia del proceso de fabricación o de las sopladeras utilizadas, los hemos construido diferentes.
AMPLIACIÓN:
Nos planteamos un nuevo diseño de la experiencia, que puede consistir en realizar lanzamientos desde la misma tiradera, con estiramientos diferentes medidos, de tal manera que podamos construir nuestra propia Ley de Hooke, lógicamente con el nombre del grupo descubridor.
O cualquier otra experiencia que nos lleve a intentar descubrir una nueva Ley del tipo:
…Fuerza = Ksopladera · alcance
…Estiramiento sopladera = Ksopladera · alcance
O lo que se ocurra… variando fuerzas, estiramientos, ángulos…
Sean creativos.
EL DOCUMENTO DE LA ACTIVIDAD:
147 TIRADERA V1