Gancho Con Moneda

Desarrollo

Materiales:

1. Un gancho de ropa.

2. Una moneda pequeña.

Procedimiento:

Deformamos el gancho formando un rombo o ya sea un cuadrado, luego colocamos la moneda pequeña en la punta del gancho; con el dedo sosteniendo el gancho hacemos girar todo el aparato lentamente, haciéndolo cautelosamente lograremos que la moneda se mantenga en su lugar; esto sucede gracias a la fuerza que mencionamos anteriormente la que en todo momento se dirige hacia al punto o centro de rotación no permite que la moneda se mueva de su punto.

Explicacion.

En este experimento se da una mezcla de las leyes de Newton con la fuerza centrípeta y otras fuerza. Cuando colocamos la moneda sobre la punta de la percha, ésta recibe una fuerza (por el principio de acción y reacción) que pasa por su centro de gravedad, y de este modo queda en equilibrio.

Si damos un pequeño movimiento a la moneda, y ninguna fuerza actúa sobre ella, la misma se moverá en línea recta (por la primera ley de Newton).

Pero éste no es el caso, ya que nuestra moneda está impedida de realizar ese movimiento, ya que es obligada a girar en círculo. De modo que si no lo hace en línea recta, es porque se esta en presencia de una fuerza que lo acelera. Esta misma fuerza, que se dirige en todo momento hacia el centro de rotación, es la que llamamos fuerza centrípeta.

Habrás notado que dije: “fuerza que lo acelera”. Parece curioso, pues podemos estar haciendo girar la moneda con una velocidad angular constante, y sin embargo dicha aceleración siempre estará. Lo que sucede, es que como sabemos, una fuerza produce una aceleración, la que a su vez es un cambio de la velocidad en el tiempo. Por otro lado, la velocidad de un cuerpo es un vector, es decir, además de un valor numérico (módulo) posee una dirección y un sentido. Pero la velocidad de la moneda, por mas que posee siempre el mismo valor de módulo, esta cambiando su dirección y sentido permanentemente. Es entonces justamente ese el cambio en la velocidad que produce la fuerza centrípeta, en su dirección y sentido. Cuando la velocidad angular a la que gira la moneda, es suficiente, la misma no caerá debido a su peso. En la mecánica clásica o newtoniana, la fuerza centrífuga es una fuerza ficticia que aparece cuando se describe el movimiento de un cuerpo en un sistema de referencia en rotación, o equivalentemente la fuerza aparente que percibe un observador no inercial que se encuentra en un sistema de referencia giratorio.

El calificativo de "centrífuga" significa que "huye del centro". En efecto, un observador no inercial situado sobre una plataforma giratoria siente que existe una fuerza que actúa sobre él, que le impide permanecer en reposo sobre la plataforma a menos que él mismo realice otra fuerza dirigida hacia el eje de rotación. Así, aparentemente, la fuerza centrífuga tiende a alejar los objetos del eje de rotación. El término también se utiliza en la mecánica de LaGrange para describir ciertos términos en la fuerza generalizada que dependen de la elección de las coordenadas generalizadas.

En general, la fuerza centrífuga asociada a una partícula de masa en un sistema de referencia en rotación con una velocidad angular y en una posición respecto del eje de rotación se expresa:

Por lo tanto, el módulo de esta fuerza se expresa:

Resultados:

Como bien lo planeamos el resultado dado por el experimento realizado fue completamente exitoso ya que la moneda no se movio del lugar en el que se coloco aun asi con la rapidez a la que giramos el gancho, es muy interesante ya que al ver el proyecto se ve mas bien como si fuera un truco pero al realizarlo nos damos cuenta que es totalmente real. Y por las leyes de Newton y la explicación de la fuerza centrípeta podemos

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