sábado, 23 de abril de 2016

383 Comprobación del Teorema de Pitágoras

Teorema de Pitágoras: en todo triángulo rectángulo el cuadrado de la hipotenusa (el lado de mayor longitud) es igual a la suma de los cuadrados de los catetos (los otros dos lados del triángulo).

El Teorema de Pitágoras se puede expresar de otra forma: el área del cuadrado construido sobre la hipotenusa de un triángulo rectángulo es igual a la suma de las áreas de los cuadrados construidos sobre los catetos.

Con unas fichas de dominó y un triángulo rectángulo se puede hacer un comprobación muy curiosa del Teorema de Pitágoras.

En primer lugar se dibuja un triángulo rectángulo y los correspondientes cuadrados construidos sobre los tres lados del triángulo. Los lados del triángulo rectángulo tienen 3, 4 y 5 unidades. Se tomará como unidad la mitad de una ficha de dominó. Luego se colocan las fichas de dominó sobre los cuadrados.

El cuadrado construido sobre el cateto de 3 unidades contiene 9 cuadrados.
El cuadrado construido sobre el cateto de 4 unidades contiene 16 cuadrados.

Y el cuadrado construido sobre la hipotenusa tiene 25 cuadrados que es igual a la suma de 9 +16.





sábado, 16 de abril de 2016

382 Danza electrostática

Para realizar nuestro experimento necesitamos papel, una bandeja de plástico y un paño de lana o de seda.

La bandeja de plástico se deja sobre un par de libros a unos 3 cm de altura sobre la mesa. En el espacio que queda entre la bandeja y la mesa se colocan unos trozos pequeños de papel.

Si se frota la bandeja de plástico con un paño de lana o de seda vemos que los trozos de papel se levantan, se pegan a la bandeja, se mueven y caen, etc.

Explicación
Por frotamiento con un paño la bandeja de plástico se carga de electricidad. Los trozos de papel colocados debajo de la bandeja son muy ligeros y la atracción eléctrica es suficiente para mover los papeles.



domingo, 10 de abril de 2016

381 Ondas con un cepillo de dientes eléctrico

Para realizar nuestro experimento necesitamos un cepillo de dientes eléctrico, una botella de plástico y un trozo de hilo.

Atamos un extremo del hilo en el cabezal del cepillo de dientes y el otro extremo en una botella de plástico. Luego alejamos la botella y el cepillo para lograr que el hilo quede tenso.

Al encender el cepillo de dientes el cabezal vibra y genera una onda que viaja por el hilo, se refleja en el otro extremo y regresa por el hilo. Se produce una superposición de dos ondas que viajan en sentido contrario y la interferencia resultante genera una onda estacionaria. En una onda estacionaria cada punto del hilo vibra con su propia amplitud. Algunos puntos, los llamados nodos, permanecen en reposo sin vibrar y otros puntos, los llamados vientres, vibran con la amplitud máxima.

Si acercamos o alejamos el cepillo de dientes variamos la tensión del hilo y podemos obtener los distintos modos de vibración del hilo. En el primer modo de vibración el hilo no presenta nodos entre los extremos. En el segundo modo de vibración el hilo presenta un nodo entre los extremos, en el tercer modo de vibración presenta dos nodos, etc.

En algunos puntos del hilo la amplitud de vibración es claramente mayor – los vientres- y en otros puntos del hilo la amplitud de la vibración es mínima – son los nodos.




domingo, 3 de abril de 2016

380 Serpiente magnética

Para realizar nuestro experimento necesitamos un par de clips y un trozo de imán.

Doblando un simple clip podemos hacer un pequeño trompo. Luego podemos imantar el trompo colocando un trozo de imán en el eje.






Si se aproxima un trozo de alambre ondulado a nuestro trompo imantado en movimiento vemos que el alambre desliza pegado al trompo dando lugar a un movimiento de reptación similar al de las serpientes.

El trompo imantado en movimiento tiende a arrastar al alambre ondulado pero el rozamiento con el suelo lo impide y termina deslizando con ese extraño movimiento.




Fuente del experimento: ciencia recreativa del Dr. José Estalella

sábado, 26 de marzo de 2016

379 Disco de Maxwell

Objetivo: conservación de la energía mecánica mediante el disco de Maxwell

El disco de Maxwell consiste en una rueda con un eje que pasa por el centro y que se puede colgar mediante un hilo. El movimiento del disco de Maxwell es similar al del yo-yo.

Podemos construir un disco de Maxwell casero con un trozo de hilo, un palito, un tapón de plástico o la tapadera de un frasco.

Se sujeta el hilo del disco en un eje y luego se enrollan los hilos en el eje. Si se suelta el disco vemos como cae girando sobre su eje. Cuando el disco alcanza el final del hilo se produce un rebote y el disco asciende girando sobre el eje.













Explicación
Al caer el disco se pierde energía potencial gravitatoria al perder altura que se transforma en energía cinética de traslación (debido al movimiento del centro de masas) y energía cinética de rotación alrededor del eje que pasa por el centro de masas.

Al llegar el disco al final del hilo la energía cinética de traslación se transforma en energía potencial elástica al deformarse el hilo una longitud inapreciable. Luego esa energía elástica se transforma en energía de traslación hacia arriba al recuperar el hilo la longitud normal y el disco comienza a ascender.

En la subida la energía cinética de traslación y de rotación del disco de Maxwell se trasforma en energía potencial gravitatoria. La perdida de energía mecánica por rozamiento impide que el disco recupere la altura inicial. El movimiento del disco continúa hasta que se pierde toda la energía por la fricción.



domingo, 13 de marzo de 2016

378 Peonza celta casera o rattleback

Para realizar nuestro experimento necesitamos una cucharilla metálica, una cuchara de plástico y un par de clips.

Una peonza celta es un utensilio que gira de una manera peculiar. Con un impulso inicial la peonza gira respecto al eje vertical que pasa por el centro de la figura pero después de unas vueltas se detiene y cambia el sentido de giro. 

Algunas peonzas tienen una dirección de giro preferente. En un sentido la peonza gira y se detiene después de unas vueltas. Pero en sentido contrario la peonza se detiene después de unas vueltas y luego gira en sentido contrario.

En el vídeo podemos ver dos ejemplos de peonza celta con materiales caseros. En los dos casos la base de la peonza celta tiene una forma elipsoidal y la masa no se distribuye uniformemente.




Explicación
Con un impulso inicial la peonza gira respecto a un eje vertical que pasa por el centro de la figura.
Después de unas vueltas la figura comienza a cabecear (oscilar hacia arriba y hacia abajo) y se produce una transferencia de energía entre el giro y el cabeceo. Al aumentar el cabeceo disminuye la velocidad de giro y la peonza termina parándose. Después se invierte el sentido del giro y el cabeceo disminuye.


Si te interesa el tema puedes profundizar en el siguiente enlace de  Francisco R.Villatoro en Naukas.