domingo, 8 de mayo de 2016

Actividades prácticas del proyecto de fuerzas

Centro de Masas

DefiniciónEn todo cuerpo o sistema existe un punto, llamado centro de masas que se mueve como si en él estuviera concentrada toda la masa del cuerpo o sistema y las fuerzas externas que actúan sobre el cuerpo se aplicaran exclusivamente sobre dicho punto.

En la primera experiencia nos decían: " Toma una lata vacía de un refresco, échale un poco de agua e intenta dejarla inclinada en equilibrio" . Esto se realizaba echando la cantidad necesaria de agua y para que se mantenga en equilibrio la vertical tiene que caer sobre el centro de masas.



Para determinar el centro de gravedad, sujetamos el cuerpo por uno de sus extremos y de ese punto suspendimos un hilo con un peso, una plomada. Trazamos una línea sobre la chapa por donde va el hilo. Repetimos  la operación sujetando el cuerpo por otro de sus extremos y el punto donde se cruzaban  las dos líneas era el centro de gravedad.

Ley de Hooke y Equilibrio

Definición de Equilibrio: Un cuerpo permanece en equilibrio si la vertical que pasa por el centro de masas cae en la base de sustentación. Un cuerpo siempre encuentra su estabilidad en la posición de mínima energía de su centro de masas.
Hay 3 tipos de Equilibrios:
  • Equilibrio estable: cuando los momentos o fuerzas que surgen de un pequeño desplazamiento del cuerpo, obligan a éste a recuperar su posición de equilibrio.
  • Equilibrio inestable : las fuerzas o momentos que surgen de un pequeño desplazamiento del cuerpo, le obligan a separarse de su posición original.
  • Equilibrio indiferente: un sistema se perturba ligeramente respecto a su posición de equilibrio, éste es estable si el sistema vuelve a su posición original, inestable si se aleja del equilibrio, e indiferente si no hay momentos o fuerzas que le desplacen en alguna dirección.
La experiencia que teníamos que colgar de un muelle  un vaso con diferente peso:
1 bola
 2 bolas

3 bolas

                                                                      4 bolas


5 bolas






Masa (kg)
Al = l - lo
P= m . g
K = F / Al
1 bola
0,0204 kg
4,5 cm
1,99 N
0,44
2 bolas
0,04 kg
4 cm
0,392 N
0,098
3 bolas
0,06 kg
4 cm
0,588 N
0,147
4 bolas
0,081 kg
4 cm
0,793 N
0,198
5 bolas
0,103 kg
5 cm
1,009 N
0,228


Fuerzas en los gases ideales (Líquidos)

                                                   P . V / T = cte

En este apartado hemos realizado 4 experiencias

1ª Experiencia: vamos a trabajar las fuerzas que hay en los gases y estudiaremos el aire, aunque al introducir unas gotas de agua estudiaremos el aire + vapor de agua. En este caso la Presión es constante.
  • Los materiales que usamos fueron --> Soporte, tubo de ensayo, globo y mechero de alcohol.
  • Echamos unas gotas de agua en el tubo y tapamos la abertura con el globo y calentamos el tubo con el mechero de alcohol. Al hacer esto observamos que el volumen del globo aumentaba y al enfriarlo la temperatura descendía por lo que el volumen también.
  • ¿Por qué sucede? Porque al aumentar la temperatura, la presión del aire de la probeta aumenta, e intenta salir al exterior y se infla el globo.



2ª Experiencia:  vamos a cambiar la variable constante. Ahora estudiaremos el volumen constante.

  • materiales: Soporte, tubo de ensayo, tapón, mechero de alcohol.
  • Echamos un poco de agua en el tubo y lo cerramos con un tapón sin que estuviera ni muy fuerte ni muy flojo. Después calentamos el tubo con el mechero de alcohol. Al aumentar la Temperatura ha aumentado la presión y el tapón ha salido disparado también debido al rozamiento que tenía con el tubo.
  • ¿Por qué sucede? Porque al aumentar la temperatura, al igual que con el globo, la presión aumenta. Al haber una presión tan grande dentro de la probeta y el querer salir, empuja al tapón. Tarda en salir, lo que tarde en vencer el rozamiento de las paredes del tubo de ensayo.




3ª Experiencia:  Aquí también trabajamos con el volumen constante
  • Materiales: lata de refresco, pinzas, cuenco, agua, mechero de alcohol.
  • Introducimos un poco de agua en la lata y lo calentamos con el mechero de alcohol. Una vez que estaba caliente (lo sabíamos porque empezaba a salir el vapor de agua), lo introducimos en el cuenco lleno de agua
  • La primera  vez lo volcamos despacio. ¿Qué pasó? Todo el agua que había en el cuenco fue absorbido por la lata. ¿Por qué sucede? Porque el volumen es constante, y al enfriarse la presión disminuye y la presión de fuera es mayor que la de dentro.

  • La segunda vez lo introducimos de manera más rápida y brusca. Sucede porque el cambio de temperatura y presión es más brusco y hace que las paredes se aplasten. Y la variable constante ahora sería la presión, no el volumen.




4ª Experiencia: vamos a estudiar la variable volumen constante

  • Materiales: matraz de boca ancha, globo pequeño con agua, mechero de alcohol.
  • Esta experiencia fue realizada por Teodoro y los demás observamos. Lo que hizo fue echar un poco de agua al matraz, colocar el globo sobre la boca del matraz y lo calentó. Cuando se enfrió observamos que el globo se metió hacia dentro.
  • ¿Por qué sucede? Porque al disminuir la temperatura disminuye la presión. En ese momento la presión de fuera es mayor que la de dentro del matraz , y por lo tanto la presión de fuera empujará al globo hacia dentro. Se puede dar el caso de que el globo no termine de entrar, y esto es porque esa fuerza no es tan grande como para vencer el rozamiento.
  • ¿Por qué sale el globo cuando soplamos? Porque la presión de dentro aumenta y es mayor que la de fuera por lo que empuja el globo hacia fuera. Aquí el volumen y la temperatura es constante.







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