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A Dos de Tres Caídas

Título Actividad:

A Dos de Tres Caídas

Principios a explicar:
Fuerza de gravedad y masa inercial.

Material:

  1. Moneda grande (por ejemplo de diez pesos)
  2. Hoja de Papel
  3. Tijeras

Procedimiento:

  1. Hay que cortar 3 o 4 discos de papel un poco más pequeños que la moneda.
  2. Primero dejaremos caer la moneda y el disco de papel desde la misma altura. ¿Qué llega primero? ¿Por qué?
  3. A continuación repite el paso anterior, pero haciendo bolita el disco de papel antes de dejarlo caer. ¿Notas algún cambio?
  4. Ahora, en lugar de comparar con la moneda, deja caer al mismo tiempo un disco normal y uno hecho bolita.
  5. Por último vamos a poner el disco exactamente sobre la moneda, que debe estar acostada. Soltamos la moneda y con ella el disco. ¿Qué pasa ahora?

Marco Teórico:
La Ley de Gravitación Universal, postulada por Isaac Newton, establece que, debido a que poseen masa, dos cuerpos se atraerán mutuamente en razón proporcional al producto de sus masas e inversa al cuadrado de la distancia que los separa. Esto quiere decir que entre mayores sean las masas mayor será la fuerza de atracción entre los cuerpos, y entre mayor sea la distancia menor será. La interacción de estos cuerpos se llevará a cabo entre sus centros de masa.
Masa inercial es la oposición que un cuerpo, por naturaleza, ofrece a los cambios de movimiento. Si está en reposo, es la resistencia a ser movido; si está en movimiento es la oposición a cambiar ese estado. Aunque la fuerza de atracción gravitacional entre la Tierra y una pelota que dejamos caer actúa de igual manera sobre los dos cuerpos, es debido a que la masa de la Tierra es mucho mayor que la de la pelota, que la segunda se mueve y la primera no; lo mismo pasa con cualquier objeto que dejemos caer, el atrae a la Tierra con la misma fuerza que ésta a él y sin embargo el objeto es el que se mueve pues tiene una masa inercial mucho menor.
Si bien es claro que por la gravedad la fuerza de atracción hacia el centro de la tierra es mayor para el cuerpo con más masa, también lo es que este es más difícil de mover. En todos los casos este mecanismo de compensación es efectivo para lograr que todos los cuerpos caigan con una misma aceleración. La única excepción será cuando un cuerpo, debido a su tamaño, sea frenado por la resistencia del aire, como pasa en el caso de la caída de un papel o una pluma de ave.

Explicación:
Preguntas: ¿Saben que es la gravedad?, ¿Saben cómo funciona? ¿Pasaría lo mismo si hacemos el primer paso en la Luna?, ¿Por qué cae más rápido el papel cuando lo arrugamos que cuando esta como disco?, ¿Cómo explicarías lo que sucedió en el último paso?, ¿Por qué, si la fuerza de gravedad es mayor sobre la moneda, puede caer al mismo tiempo que el papel?
La gravedad es la fuerza de atracción que dos cuerpos ejercen entre sus centros, gracias a su masa. Newton descubrió que la fuerza crece entre más grandes son las masas de los cuerpos y se hace más pequeña si aumenta la distancia entre ellos. Como la distancia de la canica y la piedra con el centro de la tierra es la misma, nos queda que la fuerza de gravedad es mayor sobre la piedra que sobre la canica. Entonces ¿Por qué caen al mismo tiempo?
Lo que pasa es que entre más pesado es un cuerpo, más difícil es moverlo. Con esto se compensa la diferencia de fuerzas y queda claro que todos los cuerpos, sin importar su masa caen al mismo tiempo a menos que algo los frene (como la resistencia del aire).

Diseño: Grupo Quark, Miguel García

 

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