7/31/2019 Sesin 25 Palancas y Poleas

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SESIN 25. PALANCAS Y POLEAS.

Las personas siempre buscan la forma de hacer su trabajo con mayor facilidady eficiencia. Para ello han diseado y construido artefactos que facilitan sulabor cotidiana. En esta sesin trabajaremos con dos tipos de mquinas que

son la base del funcionamiento de muchos artefactos: las palancas y laspoleas.

ACTIVIDAD 1: LA UTILIDAD DE UNA PALANCA.

Arqumedes, matemtico y filsofo griego(287-212 a.C.), al exponer su teora acercade las mquinas simples, explic cmo conuna barra se poda levantar una gran roca.Es muy conocida su frase: Dadme unabarra y un punto de apoyo y levantar almundo Arma un sistema de palanca como el que aparece en la figura. Usa unaregla (20 30 cm.) y una goma de borrar, puesta de lado, sobre la cual debesequilibrar la regla. Marca, en la goma y en la regla el punto en el cual logras elequilibrio (punto de apoyo)

Marca con un lpiz el centro de las 9 monedas de a $ 10 que utilizars

en esta experiencia. La lnea cruzar cerca de donde muestra la figura. Coloca sobre el lado izquierdo de la regla dos monedas de a $ 10, a 5cm. del punto de apoyo. Debes ubicar las monedas de manera que la lnea queles dibujaste coincida exactamente con la lnea que corresponde a los 5 cm.Qu ocurre?

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Vuelve a colocar dos monedas en el lado izquierdo a 5 cm. del punto deequilibrio, y coloca adems, otras dos al lado derecho, tambin a 5 cm. Qusucede?, Logras levantar las dos monedas que habas colocado al inicio?

____________________________________________________________ Si cada moneda tiene un peso aproximado de 0,014 Newton, cuntafuerza necesitaste ejercer en el lado derecho para poder levantar lasmonedas? Registra estos datos en la primera fila de la tabla.

LADO IZQUIERDO DE LA REGLA LADO DERECHO DE LA REGLADistancia al

punto deapoyo(cm.)

Nmero demonedas.

Peso de lasmonedas.(Newton)

Distancia alpunto de

apoyo(cm.)

Nmero demonedas.

Peso de lasmonedas.(Newton)

5 2 0,028 5

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Si colocamos ahora cuatro monedas en el lado izquierdo, a 5 cm. delpunto de equilibrio, podremos levantarlas colocando un nmero menor demonedas en el lado derecho? Para ayudarte a responder esta pregunta enforma cientfica te proponemos poner a prueba la siguiente hiptesis:

Si un cuerpo A tiene la mitad del peso que otro cuerpo B, para lograr

levantar al cuerpo ms pesado, el cuerpo A debe colocarse a dobledistancia del punto de apoyo

Busca con las monedas y la regla combinaciones que te sirvan paraaveriguar si esta hiptesis debe aceptarse o no. Registra los resultados en losespacios de la tabla anterior. Analiza los datos obtenidos. Qu puedes concluir?

ACTIVIDAD 2: LA UTILIDAD DE LAS POLEAS.

Las poleas tambin sirven para ejercer una fuerza de forma ms fcil, ya seaporque cambian la direccin o el sentido de la fuerza, o porque cambian lamagnitud de la fuerza ejercida.En estos tres casos las poleas estn ayudando a hacer la tarea, cambiando ladireccin en que se hace la fuerza.

Amarra con un cordel o hilo un cuaderno como si fuera un paquete.Engancha un dinammetro y levanta verticalmente el cuaderno unos 20cm. sobre el suelo (Fig. 1). Cunto marca el dinammetro? _________

Construye una polea semejante a la de la figura utilizando un gancho de

alambre y un carrete de hilo vaco. Fija el carrete en el ganchocolocando topes (puedes hacerlos con papel y scotch) por los lados.Adems coloca papel en los costados del carrete de manera que seangoste el canal central de la polea (Fig. 2).

Engancha la polea a un soporte elevado.Una forma de hacerlo es poner dos sillas,

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con un palo de escoba entre ambas, y amarrar un cordel alrededor delpalo para sostener el gancho de ropa. (Ver figura)

Corta otro pedazo de cordel (aproximadamente 3 m) y amrralo al hilocon que ataste el cuaderno, psalo por la polea como muestra la figura

Haz un nudo en la parte libre del cordel, de manera que puedas

enganchar ah el dinammetro y tirar de la cuerda que pasar por elcanal de la polea para levantar el libro. Cunto marca el dinammetrocuando el libro est a 20 cm. sobre el suelo? ______________________

Cambia la magnitud de la fuerza realizada? Qu caractersticas del

vector fuerza cambian, al comparar con la primera vez que levantaste elcuaderno?_________________________________________________

Engancha una segunda polea, con su gancho de ropa, al hilo que estaamarrando al cuaderno. Cuida que una polea quede justo encima de laotra (en lnea). Pasa el hilo por la segunda polea y hazle otro nudo parapoder enganchar el dinammetro, y tirar del cordel. (Ver figura)

Cunto marca eldinammetro? Cambia lamagnitud de la fuerza realizada,

si la comparas con las otrasdos veces en que levantaste elcuaderno?

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