Experimentos con carros de juguete

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red car toy image by Dubravko Grakalic from Fotolia.com

Los coches de juguete no son sólo diversión para jugar. Son vehículos perfectos para una amplia variedad de experimentos científicos, lo que puede decir mucho acerca de cosas como la energía, la inercia, el impulso, la fricción y los vectores. Cada experimento requiere de herramientas, además de los coches de juguete, pero hay una gran cantidad de cosas que puedes aprender, y luego puedes volver a la competición. Estos experimentos son científicos, lo que significa que implican tiempos de medición, distancias, pesos y otras variables.

Energía potencial y quinética

Pon una rampa básica contra una silla, sobre algunos libros o desde una mesa al suelo. Sontén el coche en la parte superior de la rampa, y suéltalo para demostrar los dos tipos principales de energía. La energía potencial se coloca en el coche cuando es levantado del suelo, y esa energía se libera cuando el coche rueda por la rampa. Las rampas deben estar hechas de un material sólido, suave y rígido, tal como madera o madera contrachapada.

Fricción

Utilizando la rampa anterior, puedes hacer un experimento más interesante al colocar algunas cosas en la parte inferior. Suelta el coche desde la parte superior de la rampa , y mide hasta qué punto rueda en esta ocasión. Ahora, coloca una hoja de cartulina en la parte inferior de la rampa, y deja que el carro ruede sobre eso. Mide la distancia que rueda. Coloca un poco de papel de lija en la parte superior de la cartulina, suelta el coche, y mide la distancia recorrida. Finalmente, prueba con un poco de alfombra en la parte inferior. Ahora has aprendido algo acerca de la fricción: la cartulina tiene una fricción mucho menor que la alfombra por lo que el coche debe ser capaz de rodar más.

Inercia

Coloca una pila pesada de libros a unos cuantos pies desde el extremo de la rampa, de modo que el vehículo golpee los libros cuando ruede desde arriba hacia abajo. Hazlo una o dos veces y luego toma una pequeña bola de arcilla o masilla. Colócala en la parte superior del coche y dale palmadas ligeras; no la aplastes sobre el carro, presiona lo suficiente como para que no se salga. Haz rodar el carro por la rampa y cuando llegue a los libros, la arcilla debe volar fuera de la parte delantera del carro. Esto sucede debido a la primera ley de Newton del movimiento: cualquier cosa que se mueva va a querer mantenerse en movimiento (hasta que se estrelle contra una pared).

Carreras de carros

Toma o haz dos carros y ponlos en lo alto de la rampa para competir. Coloca una línea de cinta adhesiva en el suelo a pocos metros de la rampa, para que sirva de línea de meta. Suéltalos y ve cuál va más lejos y más rápido (con una vara de medir y un cronómetro). Ahora, trata de hacer cada vehículo más rápido: coloca cartulina a lo largo de una pista, o pon arcilla sobre la parte superior de un carro para hacerlo más pesado. Con el fin de probar adecuada y científicamente esto, cambia una sola cosa a la vez, pero utiliza las mismas herramientas de medición para todos ellos.

Vectores

El movimiento puede parecer que es una calle de sentido único, pero la ciencia más avanzada se mete en cosas que se llaman vectores, que se utilizan para trazar una dirección en una tabla. Para demostrar uno, coloca un pedazo de papel periódico, plástico o cartón sobre la mesa (puede que tengas que hacer una cuerda de manejar, para que puedas tirar fácilmente sin arrugar la misma). Haz rodar lentamente un carro a través del plástico, luego, comienza a tirar de la hoja de debajo de éste. El movimiento hacia adelante del carro junto con su tira debe hacer el movimiento del carro en diagonal a lo largo de un vector combinado de ambos.

Carros ratonera

La construcción de un experimento científico a partir de cero hace que sea aún más emocionante. Comienza con un simple coche, un juguete hecho en casa con un eje trasero al descubierto. Hazlo una regata ratonera uniendo una ratonera básica como el motor, conectado a una cadena en un eje. A medida que la trampa lo lanza, el carro sale hacia adelante. Esto demuestra muchas cosas interesantes de la física . Puedes aumentar la tracción, incrementar la fricción de la rueda para que el carro se deslice menos. El brazo de la ratonera es una demostración perfecta de torsión, y se puede obtener en la inercia de rotación con diferentes tipos de ruedas. Además, usar diferentes diseños siempre termina en concursos interesantes. Ve la sección Recursos para obtener información más detallada acerca de los corredores de ratoneras.