Energía
12 Mar, 2012
Print 
PDFOculta
PRESENTACIÓN: O cilindro oco ten unha goma elástica e un contrapeso. Cando avanza sobre unha superficie plana a goma enrólase sobre se mesma, almacenando enerxía elástica. Ao deterse polo rozamento, a goma desenrólase transformando esa enerxía en movemento. Diferentes xoguetes tradicionais empregan ese principio.
- Rubber-band-driven airplane contest, Douglas Oliver and Terry Ng, Phys. Teach. 37, 108 (1999)
- Enhancing the Bounce of a Ball, Rod Cross, Phys. Teach. 48, 450 (2010)
8 responses to "Energía"
Neste experimento transfórmase a enerxía cinética do móbil en enerxía potencial elástica e enerxía calorífica (debida a forza de rozamento), e posteriormente a enerxía potencial elástica transfórmase en enerxía cinética facendo mover o coche e enerxía calorífica (debida a forza de rozamento que frea o coche).
Este pode se un bo experimento para explicar as transformacións da enerxía mecánica (enerxía potencial gravitatoria, aínda que neste caso non se exerza, cinética e potencial elástica) nas clases da ESO, saíndose así dos recursos máis usados (muíño de auga, móbil tirado dende unha altura, etc). Incluso se pode coordinar con tecnoloxía para que o constrúan nesa materia e despois en física e química usalo para explicar estes conceptos.
As gomas elásticas están formadas por longas cadeas de moléculas enroscadas formando unha especie de rede. Cando se estiran, as moléculas desenróscanse e se colocan en liña unhas xunto a outras. A enerxía utilizada para estirar a goma, acumúlase nela en forma de enerxía potencial elástica. Cando se solta a goma, as moléculas recuperan a súa forma inicial, e a enerxía elástica transfórmase en enerxía cinética, que é a que provoca movemento…
Un experimento parecido es el de la rueda boomerang. En este caso una goma a la que se le coloca peso en el medio, se sujeta a los extremos de una rueda. Cuando se lanza el artilugio empieza a girar, y el peso colocado en la goma hace que se enrolle. Cuando deja de girar, la goma se desenrolla provocando el efecto boomerang.
O traballo mecánico que se fai para enrolar a goma almacénase como enerxía potencial que se libera como enerxía cinética. Na web do exploratorium fan un experimento similar, pero con unha botella.
Resulta interesante mostrar este tipo de juguetes que aprovechan la energía elástica para transformarla en otro tipo de energía, en este caso cinética. Es una forma de lograr que el alumnado expandan sus horizontes y se planteen nuevas posibilidades para los objetos que se encuentran en su entorno, así como plantearse el funcionamiento de ciertos productos que tienen a su disposición. Citando algunos ejemplos tenemos: una lata boomerang, vehículo de energía potencial elástica, hot wheels, etc.
Hace un par de años me regalaron un coche de madera, en concreto el UGEARS VM-01, que funciona bajo el mismo principio, solo que en su caso el sistema es por torsión de un conjunto de gomas en paralelo. El problema con este modelo en cuestión es que las partes mecánicas no se llevan bien con la madera y el rozamiento entre ellas lo hace muy ineficaz. A eso hay que sumarle que, a diferencia del del vídeo de esta página, las ruedas son totalmente de madera, con lo que en suelo liso patinan en exceso, más cuanto mayor es la energía que tramite el mecanismo de torsión de las gomas.
En youtube hay infinidad de tutoriales que ofrecen la posibilidad de aprender a construir un coche de juguete con materiales reciclados y cuyo movimiento se basa en este principio. Sin lugar a dudas, sería una actividad más que interesante para realizar en el aula, pues encaja perfectamente dentro de la transversalidad que caracteriza el aprendizaje por competencias que promueve la ley educativa actual. Con ella, se trabajaría tanto en el ámbito de la física como en el de la biología y la educación plástica, puesto que además del concepto de la energía potencial elástica, intervienen otros como la creatividad y la sostenibilidad medioambiental.
Moi interesante como un xoguete tradicional moi estendido pode servir para explicar a física da transmisión de enerxía. Pode aprenderse moito nos comentarios!