PBL FUERZAS
Introducción: Durante esta tercera evaluación, realizaremos en grupos de tres o dos personas varios experimentos, con los que podremos mostrar a nuestros compañeros nuestros conocimientos sobre la materia de física y química adaptada a la práctica. Realizaremos estos experimentos (que después iremos explicando):
- Centro de masas y equilibrio (mostrando también otros experimentos sobre el equilibrio)
- Ley de Hooke / Constante Elástica.
- Experimento con tubo de ensayo y tapón
- Experimento con globo en un tubo de ensayo
- Experimento con globo o huevo que se succiona
- Experimento con lata que absorbe agua
- 1. CENTRO DE MASAS Y EQUILIBRIO:
- Materiales: lata de refresco y agua
- Definición: El centro de masas, es un punto imaginario, esta en el centro geométrico; siempre está en la vertical que pase por el punto de suspensión o apoyo de un cuerpo en equilibrio, influirá ese centro en la estabilidad de la masa. Cuanto mas bajo más estable será, cuanto más alto más energía habrá.
- Proceso: para realizar el dibujo hemos observado una lata de coca-cola rellena de agua hasta el punto en el que se quedase en equilibro en posición inclinada pudiendo ver así su eje con la vertical. Después hemos dibujado ese perspectiva de la lata en un papel, para que se pudiese ver con mas detalle.
1) Vaso con el centro de equilibrio distinto de lo normal:
6) Estabilidad del equilibrio:
Con este material hemos observado como cambia el centro de masas dependiendo en la posición el la que la pongas.
7) Lata en equilibrio:
Hemos rellenado la lata con un poco de agua, y la hemos inclinado para que su centro de masa cambiase de posición y así poder ver que la lata se puede mantener en equilibrio.
- Materiales: muelle, vaso, regla y varias canicas (previamente pesadas en una báscula).
- Proceso: hemos pesado las canicas una a una en la báscula, y después las hemos introducido una a una en el vaso colgado del muelle mirando en cada momento el cambio en la medición que nos iba indicando la regla, que nos mostraba cómo puede variar la constante del muelle
- Definición: El centro de masas, es un punto imaginario, esta en el centro geométrico; siempre está en la vertical que pase por el punto de suspensión o apoyo de un cuerpo en equilibrio, influirá ese centro en la estabilidad de la masa. Cuanto mas bajo más estable será, cuanto más alto más energía habrá.
- Proceso: para realizar el dibujo hemos observado una lata de coca-cola rellena de agua hasta el punto en el que se quedase en equilibro en posición inclinada pudiendo ver así su eje con la vertical. Después hemos dibujado ese perspectiva de la lata en un papel, para que se pudiese ver con mas detalle.
(en la imagen podemos ver que el punto central del cuerpo realiza una vertical para que pueda estar en equilibrio)
EXPERIMENTOS DE EQUILIBRIO:1) Vaso con el centro de equilibrio distinto de lo normal:
En el vídeo podemos ver cómo sin ejercer ninguna fuerza, el vaso pasa de estar en el el suelo a ponerse de pies. Esto se produce porque en uno de los lados de la base hay mas peso ejerciendo así que el vaso se levante.
2) Caja de galletas con una piedra dentro:
En el vídeo podemos ver cómo la caja de galletas baja por la rampa de manera normal, y cómo de manera sorprendente sube hacia arriba. En la segunda parte del vídeo, la tapa de la caja de galletas se destapa mostrándose que dentro había una piedra pegada que era la que ejercía el peso para que subiese y bajase la caja de galletas. Esto demuestra la importancia de en dónde este el centro de masas, estará la gravedad.
3) Tapa de bolígrafo con corcho y contrapeso:
En el vídeo y en las imágenes podemos ver, que el tapón del bolígrafo clavado al corcho no se sostiene (solo flota), no obteniendo el equilibrio; pero al añadirle un contrapeso en el lado opuesto, el tapón flota y no vuelca.
4) Tenedores pinchados en un corcho con alfiler:
Como se muestra en la imagen, esta "estructura" formada por dos tenedores, un corcho y un alfiler (que es el que sostiene el peso), no se cae ya que ha conseguido el equilibrio entre todos estos materiales.
5) Torre:
-Material: en este experimento tenemos una torre y un peso que cuelga del centro (el cual nos muestra el centro de masas dependiendo de si esta fuera o dentro de la estructura)
- Proceso: con la torre hemos podido observar como el centro de masas puede cambiar un objeto haciéndole caer o dejándole estable dependiendo de la inclinación de este.
Con este material hemos observado como cambia el centro de masas dependiendo en la posición el la que la pongas.
Hemos rellenado la lata con un poco de agua, y la hemos inclinado para que su centro de masa cambiase de posición y así poder ver que la lata se puede mantener en equilibrio.
- 2. LEY DE HOOKE:
- Materiales: muelle, vaso, regla y varias canicas (previamente pesadas en una báscula).
- Proceso: hemos pesado las canicas una a una en la báscula, y después las hemos introducido una a una en el vaso colgado del muelle mirando en cada momento el cambio en la medición que nos iba indicando la regla, que nos mostraba cómo puede variar la constante del muelle
- 3. EXPERIMENTO CON TUBO DE ENSAYO Y TAPÓN:
-Materiales: tubo de ensayo, mechero, agua y tapón
- Proceso: Hemos introducido agua en el tubo de ensayo (para que no se rompa), y lo hemos ido calentando poco a poco, de esta manera los átomos que están dentro agua comienzan a rebotar en el tubo de ensayo (buscando la salida), provocando que se ejerza presión sobre el tapón, lo que ha provocado que saliese despedido (superando así la fuerza de rozamiento que causaba el tapón).  |
- 4. EXPERIMENTO CON GLOBO EN UN TUBO DE ENSAYO:
- Proceso: hemos llenado con un poco de agua el tubo de ensayo (para que no se rompa), y hemos encendido el mechero para que ese agua se calentase, los átomos (debido al calor) han empezado a moverse buscando la salida, y es entonces cuando el globo al estar al extremo del tubo de ensayo se ha hinchado.
*Al retirar el mechero, se ha enfriado y es entonces cuando el globo se ha introducido dentro del tubo de ensayo.
En este experimento, podemos ver reflejada la teoría cinética de los gases.
*Al retirar el mechero, se ha enfriado y es entonces cuando el globo se ha introducido dentro del tubo de ensayo.
En este experimento, podemos ver reflejada la teoría cinética de los gases.
- 5. EXPERIMENTO CON GLOBO/ HUEVO QUE SE SUCCIONA.
- Proceso: llenamos con un poco de agua el matraz, y echamos dentro una cerilla, rápidamente colocamos en la cabeza del matraz el globo y observamos como el globo se succiona y cae dentro del matraz (debido a la falta de oxígeno en el matraz)
*SOPLAMOS PARA SACAR EL GLOBO: para poder sacar el globo debemos soplar dentro, y en el momento en que dejemos de soplar el globo saldrá del matraz debido a la presión ejercida sobre él.
- 6. EXPERIMENTO CON LATA QUE ABSORBE AGUA
- Proceso: hemos echado agua fría en un cuenco y otro poquito en la lata; después hemos calentado la lata hasta que hemos visto como salía vapor y es entonces cuando hemos introducido despacio y bocabajo la lata en el cuenco. Hemos observado como el agua se iba introduciendo dentro de la lata, debido a que las partículas calientes que estaban antes dentro de la lata necesitaban salir y a cambio han entrado las partículas que estaban en el cuenco con agua fría.
*DE LA FORMA RÁPIDA: hemos realizado exactamente lo mismo que en la anterior forma, pero esta vez hemos introducido la lata más rápido, y hemos visto que la lata se comprime.
--------------------------------------------------------------------------------------------------- ---
EXPERIMENTOS DEL 2 Y 3 DE JUNIO:
1º EXPERIMENTO: "FLUIDOS NO NEWTONIANOS"
*DE LA FORMA RÁPIDA: hemos realizado exactamente lo mismo que en la anterior forma, pero esta vez hemos introducido la lata más rápido, y hemos visto que la lata se comprime.
--------------------------------------------------------------------------------------------------- ---
EXPERIMENTOS DEL 2 Y 3 DE JUNIO:
1º EXPERIMENTO: "FLUIDOS NO NEWTONIANOS"
- Materiales: un recipiente, agua, harina de maíz (maizena) y una fuerza.
- Pasos:
1º) Preparamos una papilla con la harina de maíz y agua. Aumentamos la concentración de la papilla.
2º) Comprobación: cuando tocamos al principio parece un líquido normal y corriente, pero si removemos con la cuchara o golpeamos la superficie se convierte en sólido.
- Explicación:
Los fluidos no newtonianos se caracterizan por tener una viscosidad variable: Si se deja en reposo será un líquido, pero si se golpea fuerte y rápido su viscosidad aumenta y se convierte en sólido
2º EXPERIMENTO: "EFECTO VENTURI"
- Materiales: secador y pelota
- Explicación: el aire que rodea la pelota lleva más velocidad por lo que se produce un descenso de presión que impide que la pelota caiga.
3º EXPERIMENTO: "DENSIDAD DE LOS FLUIDOS"
(NO NOS PASAN EL VÍDEO ASÍ QUE NO PODEMOS MOSTRARLE, LO TIENEN SUBIDO ELLOS EN SU BLOG, EN ÉL QUERÍAMOS DEMOSTRAR LA DENSIDAD DE LOS FLUIDOS CON UN HUEVO EN AGUA DULCE Y DESPUÉS EN AGUA SALADA, OBSERVANDO QUE EN AGUA SALADA EL HUEVO FLOTA)
En esta dirección se puede ver nuestro vídeo compartido, que no nos han pasado, con otro grupo:
http://einsteinsdelafisica.blogspot.com.es/2015/06/huevo-que-sube-con-agua-salada.html
 |
| El huevo flota ya que al añadirle sal al agua, la densidad aumenta, y el agua es capaz de soportar el peso del huevo |
