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Fuerzas paralelas
Física

Fuerzas paralelas

El objetivo de este experimento es analizar los efectos de la aplicación de fuerzas paralelas sobre un objeto y determinar las condiciones de equilibrio.

20 min
Fuerzas y máquinas simples
fuerzas; resultante; fuerzas paralelas

Lo que aprenden los alumnos

  • Composición de fuerzas paralelas

La base científica de este experimento

En física, una fuerza es un empuje o tirón que puede hacer que un objeto con masa acelere. La fuerza tiene tanto magnitud como dirección, lo que la convierte en una magnitud vectorial. Según la segunda ley de Newton, un objeto acelerará en proporción a la fuerza resultante que actúa sobre él y en proporción inversa a la masa del objeto. Una formulación equivalente es que la fuerza resultante sobre un objeto es igual a la tasa de variación del momento que experimenta. Las fuerzas que actúan sobre objetos tridimensionales también pueden provocar que estos giren o se deformen, o dar lugar a un cambio de presión. La tendencia de una fuerza a provocar una rotación alrededor de un eje se denomina par. La deformación y la presión son el resultado de las fuerzas de tensión que actúan en el interior de un objeto.

Desde la Antigüedad, los científicos han utilizado el concepto de fuerza en el estudio de los objetos en reposo y en movimiento. Estos estudios culminaron con las descripciones realizadas por el filósofo Arquímedes, en el siglo III a. C., sobre el funcionamiento de las máquinas simples. Las leyes que Arquímedes estableció sobre cómo interactúan las fuerzas en las máquinas simples siguen formando parte de la física moderna. Las descripciones anteriores de las fuerzas realizadas por Aristóteles contenían errores fundamentales, que no se resolverían hasta el siglo XVII, cuando Isaac Newton describió correctamente el comportamiento de las fuerzas. Las descripciones newtonianas de las fuerzas permanecieron inalteradas durante casi trescientos años.

Equipo utilizado

  • Palanca, varilla perforada, con un par de cilindros roscados (peso: aprox. 18 g cada uno) — 4114.13
  • Cabeza de jefe de PVC — 5401.22
  • Pesas cilíndricas con gancho (50, 25, 10 g) — 4111.08-10-12
  • Poleas con gancho — 4112.10
  • «S»hook, longitud 30 mm — 4113.35
  • Varilla con anzuelo, diámetro 10 mm, longitud 127 mm — 4113.53
  • Cordón inelástico de poliéster, diámetro 0,8 mm, longitud 10 m — 4113.20
  • Varilla con vástago roscado M3, diámetro 8 mm, longitud 70 mm — 4861.10-021

Productos químicos y reactivos

Notas de seguridad

Preguntas para los alumnos

  • ¿Cuál es la razón por la que nuestra varilla se mantiene en equilibrio? ¿Según qué principio se consigue esto?

Qué puedes esperar

A continuación se enumera un conjunto posible de valores experimentales, entre otras muchas opciones probables.

Eliminación

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Este experimento forma parte del « Mobile Lab » de ATP, un laboratorio autónomo que convierte un aula normal en un laboratorio de ciencias en pleno funcionamiento, con más de 200 experimentos de física, química, biología, robótica e ingeniería. « Gali », el tutor de IA integrado en ATP Connect, guía a los alumnos paso a paso y responde a sus preguntas en la mesa de trabajo.

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