Práctica no. 4: Efecto de las fuerzas en la tierra y en el universo

Atención grupo 202; la información la estaré llevando yo por la premura con la que se subió al blog. Para grupos 201 y 203 ustedes deberán llevar la información el martes y miércoles.

Gravedad

Globos de Cantoya

Objetivo: Analizar el método por el cual un globo de cantoya se eleva, experimentando con 3 globos diferentes para demostrar que es posible desafiar a la gravedad.

Hipótesis: “El globo de cantoya se eleva debido a que el aire caliente queda atrapado en el globo y se ubica alrededor del papel, el cual produce la dilatación de los gases ya que el aire caliente es más ligero que el aire frió y por lo tanto ascienden”.

Planteamiento del problema:

Pese a la gravedad ¿Se puede demostrar la fuerza de empuje?

Marco Teórico

Ley de la Gravedad.

La gravitación es la fuerza de atracción mutua que experimentan los cuerpos por el hecho de tener una masa determinada. La existencia de dicha fuerza fue establecida por el matemático y físico inglés Isaac Newton en el s. XVII, quien, además, desarrolló para su formulación el llamado cálculo de fluxiones (lo que en la actualidad se conoce como cálculo integral).

La ley formulada por Newton y que recibe el nombre de ley de la gravitación universal, afirma que la fuerza de atracción que experimentan dos cuerpos dotados de masa es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa (ley de la inversa del cuadrado de la distancia). La ley incluye una constante de proporcionalidad (G) que recibe el nombre de constante de la gravitación universal y cuyo valor, determinado mediante experimentos muy precisos, es de:

6,670. 10-11 Nm²/kg².

Para determinar la intensidad del campo gravitatorio asociado a un cuerpo con un radio y una masa determinados, se establece la aceleración con la que cae un cuerpo de prueba (de radio y masa unidad) en el seno de dicho campo. Mediante la aplicación de la segunda ley de Newton tomando los valores de la fuerza de la gravedad y una masa conocida, se puede obtener la aceleración de la gravedad.

Materiales:

- 16 Pliegos de papel china

- Trapos con cera

- Alambre de 1.2 mm (2 m de largo)

- Pegamento blanco

Procedimiento:

1. Utilizando papel de china en pliegos, utilizamos 16 para armar un globo.

2. Se toman dos pliegos y se pegan de tal manera que quede una especie de "rectángulo alargado" como en la siguiente imagen:

3. Se recortó un medio triángulo de una de las partes para quedar de la siguiente manera:

4. El Triángulo no anexado se utiliza para colocarlo del otro lado y quede como la el dibujo siguiente (Similar a un romboide):

5. Con todos los pliegos de papel de china se realiza el mismo procedimiento, para tener piezas iguales y anexar dos juntas como se muestran en la imagen. En total tendremos 4 piezas así:

6. Ponemos uno en una superficie plana y colocamos por una de sus orillas pegamento, en seguida procedemos a pegar otra pieza de papel encima de este y lo unimos con el pegamento ya puesto. Se repite el mismo procedimiento hasta juntar cuatro y hacer que las piezas se cierren para formar el globo. Ya que el pegamento seque se pueden colocar un anillo hecho con alambre delgado y un pequeño arco donde irá algún combustible y el globo se pueda elevar.