Actividad de fuerzas equilibradas y desequilibradas
¿Has visto alguna vez un móvil? No un teléfono móvil, sino una escultura artística colgante. Es posible que hayas tenido un móvil de este tipo en tu habitación cuando eras pequeño. Estos móviles cuelgan del techo y suelen estar formados por muchas capas de varillas a las que se sujetan con cuerdas muchos objetos de formas diferentes. Cuando mires la escultura móvil, te preguntarás cómo puede mantenerse en equilibrio todo el tiempo, incluso cuando se mueve en el aire. En esta actividad, harás tu propia escultura móvil y descubrirás cómo se mantiene en equilibrio.
Esta actividad no se recomienda como proyecto de feria de ciencias. Los buenos proyectos para la feria de ciencias se centran más en el control de las variables, la toma de medidas precisas y el análisis de los datos. Para encontrar un proyecto de feria de ciencias adecuado para ti, busca en nuestra biblioteca de más de 1.200 ideas de proyectos de feria de ciencias o utiliza el asistente de selección de temas para obtener una recomendación de proyecto personalizada.
¿Has sido capaz de equilibrar todas las fuerzas dentro de tu móvil? Puede que haya sido más difícil de lo que pensabas. Incluso equilibrar una paja en una cuerda puede ser un reto. Puede que hayas observado que si no fijas la cuerda en el centro mismo de la paja, ésta tira hacia abajo por un lado más que por el otro. Para que la pajita cuelgue perfectamente horizontal, el peso que tira hacia abajo de cada uno de sus lados debe ser exactamente el mismo (esto sólo es cierto si el hilo está en el centro de la pajita). Cuando hayas sujetado una forma a la paja, el peso de la forma debería haber tirado de la paja hacia abajo en el lado al que estaba sujeta.
Fuerzas equilibradas y desequilibradas ks2
¿Has visto alguna vez un móvil? No un teléfono móvil, sino una escultura artística colgante. Es posible que hayas tenido un móvil de este tipo en tu habitación cuando eras pequeño. Estos móviles cuelgan en el aire y suelen estar formados por capas de varillas equilibradas que cuelgan, a su vez, de objetos. Cuando observas una escultura móvil te preguntas cómo se mantiene en equilibrio, incluso cuando está en movimiento. En esta actividad, podrás hacer tu propia escultura móvil y descubrirlo.
Los móviles son esculturas que cuelgan libremente y pueden moverse en el aire. Estas esculturas no sólo son artísticas, sino que también son una gran demostración de fuerzas equilibradas. Si observa un móvil tradicional con más detenimiento, normalmente se dará cuenta de que está formado por varias varillas horizontales. En cada una de estas varillas hay objetos colgantes sujetos con una cuerda. Cuando se construye un móvil es importante mantener los objetos de cada varilla equilibrados para que la varilla se mantenga horizontal y no sea arrastrada hacia abajo en ninguna dirección. Cada varilla actúa esencialmente como un balancín. Si pones más peso en un extremo, la gravedad tirará de la barra hacia abajo en esa dirección. Para equilibrar la varilla se necesita una fuerza de contrapeso de la misma magnitud en el otro lado.
Una fuerza desequilibrada hace que un objeto se acelere
Llegados a este punto, podríamos adoptar cualquiera de los dos enfoques siguientes: realizar un análisis dimensional para desarrollar un marco gráfico que permita expresar y organizar racionalmente los resultados de las observaciones, o intentar desarrollar una solución analítica. Primero esbozaré el enfoque analítico clásico, para ver a dónde nos lleva. Este enfoque implica suponer que la partícula pivota fuera de su posición, alrededor de sus dos puntos de contacto aguas abajo, cuando el momento debido a la fuerza del fluido finalmente se hace mayor que el momento opuesto debido al peso de la partícula. Desgraciadamente, este enfoque analítico resulta ser de poca ayuda más que un simple análisis dimensional, por dos razones: la irregularidad de la geometría y la complejidad de la propia fuerza del fluido.
Las partículas comienzan a moverse en el lecho cuando las fuerzas combinadas de elevación y arrastre producidas por el fluido son lo suficientemente grandes como para contrarrestar las fuerzas de gravedad y fricción que mantienen la partícula en su lugar. Es imposible definir el equilibrio de fuerzas o momentos que actúan sobre las partículas de forma única para todos los granos: algunas partículas se encuentran en posiciones desde las que se levantan, deslizan o ruedan más fácilmente que otras. Es igualmente imposible definir una única fuerza de fluido que se aplique a todas las partículas: algunas partículas están más expuestas al flujo y sometidas a fuerzas de fluido mayores que otras, y las fuerzas de fluido en el lecho fluctúan con el tiempo debido a la turbulencia del flujo.
¿Es un libro sobre una mesa una fuerza equilibrada
En física, una fuerza es una influencia que puede cambiar el movimiento de un objeto. Una fuerza puede hacer que un objeto con masa cambie su velocidad (por ejemplo, pasando de un estado de reposo), es decir, que se acelere. La fuerza también puede describirse intuitivamente como un empuje o un tirón. Una fuerza tiene magnitud y dirección, lo que la convierte en una cantidad vectorial. Se mide en la unidad SI de newton (N). La fuerza se representa con el símbolo F (antes P).
La forma original de la segunda ley de Newton establece que la fuerza neta que actúa sobre un objeto es igual a la velocidad a la que su impulso cambia con el tiempo. Si la masa del objeto es constante, esta ley implica que la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre el objeto, está en la dirección de la fuerza neta y es inversamente proporcional a la masa del objeto.
Los conceptos relacionados con la fuerza incluyen: el empuje, que aumenta la velocidad de un objeto; la resistencia, que disminuye la velocidad de un objeto; y el par motor, que produce cambios en la velocidad de rotación de un objeto. En un cuerpo extendido, cada parte suele aplicar fuerzas sobre las partes adyacentes; la distribución de dichas fuerzas a través del cuerpo es la tensión mecánica interna. Tales tensiones mecánicas internas no causan ninguna aceleración de ese cuerpo, ya que las fuerzas se equilibran entre sí. La presión, la distribución de muchas fuerzas pequeñas aplicadas sobre un área de un cuerpo, es un tipo de tensión simple que, si se desequilibra, puede provocar la aceleración del cuerpo. La tensión suele provocar la deformación de los materiales sólidos o el flujo en los fluidos.
