Fisica_con_clips
Páginas: 9 (2144 palabras)
Publicado: 9 de noviembre de 2015
Este artículo es una versión modificada del original publicado en alemán en la revista Physik in unserer Zeit 36 (2005), 33-35
Se puede descargar bajo http://www.ucke.de/christian/physik/ftp/lectures/fisica_con_clips.pdf
© C. Ucke
Experimentos prácticos de física con clips
Christian Ucke
Clips existen en todo el mundo. Con ellos se pueden hacer asombrosos experimentos de la
física y en lasmatemáticas, por ejemplo se pueden construir trompos simples o también
demostrar puentes colgantes.
El invento del clip se atribuye al noruego Johan Vaaler. Fue
patentado en 1899 en Alemania debido a que en aquellos tiempos
no había una oficina de patente en Noruega. En 1999 se hizo una
estampilla para conmemorar este invento (Figura 1). Vaaler no
comercializó su invento. Esto ocurrió en EstadosUnidos poco
tiempo después, quienes declaran que este invento había sido
patentado anteriormente en USA. Entretanto existe una gran
variedad de clips y se ocupan en millones.
Trompos hechos de clips
¿Cómo se puede hacer un trompo de un clip de la manera mas
simple? El Japonés Takao Sakai describe algunas construcciones
interesantes [1]. Doblando el alambre del clip en forma circular de
tal modo queel centro de gravedad de la trompo está en el eje de la
trompo, el cual esta compuesto de dos mitades de eje (Figura 2).
Para una construcción correcta, el ángulo ß entre los dos radios
tiene que ser de 53.13°. El cálculo de este ángulo es una interesante
tarea para los estudiantes de física en su primer año de estudios
(veáse información anexa 1).
Para la construcción de este trompo se recomiendausar un clip de
alambre blando. Así se puede formar sin usar alicate. No es
necesario respetar completamente el ángulo o la forma de un círculo
perfecto. Lo esencial es que el centro de gravedad tiene que estar en
el eje. Por lo demás se pueden hacer varias otras contrucciones de
trompos de este tipo con clips [2].
Figura 1: El clip fue
inventado 1899 en
Noruega.
Figura 2: Una trompo que sepuede formar con un clip.
De gran simplicidad es la construcción del trompo que se da la vuelta
(inglés tippe-top, Figura 3) hecho con un clip, publicada por Yoshio
Kamishina [3]. Como se puede ver en la figura el centro de gravedad
del trompo no coincide con el centro del círculo exterior. Este es una
característica en la construcción clásica del trompo que se da vuelta,
que normalmente se componede una parte de una esfera con una
espiga cilíndrica.
Hacer rotar este trompo no es fácil, debido a que al cogerla por su
borde no se logra una alta rotación. Mejor es cuando se hace rotar
usando los índices de ambas manos en dirección contraria aplicados
simultáneamente a los bordes opuestos del círculo. Requiere práctica.
El efecto del trompo que se da vuelta se ve claramente en este caso.
1Figura 3: Una trompo que
se da vuelta hecha con un
clip grande.
Este artículo es una versión modificada del original publicado en alemán en la revista Physik in unserer Zeit 36 (2005), 33-35
Se puede descargar bajo http://www.ucke.de/christian/physik/ftp/lectures/fisica_con_clips.pdf
© C. Ucke
El fenómeno de este tipo de trompo no tiene una explicación fácil. Casi cien años ya, físicos
hantratado de explicar este problema en diversas publicaciones. En un libro alemán de
mecánica teorética, el autor Kuypers [4] expone este problema como un ejercicio difícil para
los estudiantes avanzados en física.
Cadenas hechas con clips
¿Qué curva forma una cadena o un cable flexible o una soga a la que se sostiene por sus
extremos? Galileo Galilei ya se planteó este interrogante y encontró unarespuesta errónea al
suponer que se trataba de una parábola. Fue recién a fines del siglo XVII cuando los hermanos
Jacob y Johann Bernoulli, al igual que Gottfried Wilhelm Leibniz y Christiaan Huyghens,
dedujeron cuál era la forma correcta. Se trata de la función
coseno hiperbólico (cosh), la que puede expresarse también
como la suma de dos funciones exponenciales. La deducción
de la curva catenaria...
Se puede descargar bajo http://www.ucke.de/christian/physik/ftp/lectures/fisica_con_clips.pdf
© C. Ucke
Experimentos prácticos de física con clips
Christian Ucke
Clips existen en todo el mundo. Con ellos se pueden hacer asombrosos experimentos de la
física y en lasmatemáticas, por ejemplo se pueden construir trompos simples o también
demostrar puentes colgantes.
El invento del clip se atribuye al noruego Johan Vaaler. Fue
patentado en 1899 en Alemania debido a que en aquellos tiempos
no había una oficina de patente en Noruega. En 1999 se hizo una
estampilla para conmemorar este invento (Figura 1). Vaaler no
comercializó su invento. Esto ocurrió en EstadosUnidos poco
tiempo después, quienes declaran que este invento había sido
patentado anteriormente en USA. Entretanto existe una gran
variedad de clips y se ocupan en millones.
Trompos hechos de clips
¿Cómo se puede hacer un trompo de un clip de la manera mas
simple? El Japonés Takao Sakai describe algunas construcciones
interesantes [1]. Doblando el alambre del clip en forma circular de
tal modo queel centro de gravedad de la trompo está en el eje de la
trompo, el cual esta compuesto de dos mitades de eje (Figura 2).
Para una construcción correcta, el ángulo ß entre los dos radios
tiene que ser de 53.13°. El cálculo de este ángulo es una interesante
tarea para los estudiantes de física en su primer año de estudios
(veáse información anexa 1).
Para la construcción de este trompo se recomiendausar un clip de
alambre blando. Así se puede formar sin usar alicate. No es
necesario respetar completamente el ángulo o la forma de un círculo
perfecto. Lo esencial es que el centro de gravedad tiene que estar en
el eje. Por lo demás se pueden hacer varias otras contrucciones de
trompos de este tipo con clips [2].
Figura 1: El clip fue
inventado 1899 en
Noruega.
Figura 2: Una trompo que sepuede formar con un clip.
De gran simplicidad es la construcción del trompo que se da la vuelta
(inglés tippe-top, Figura 3) hecho con un clip, publicada por Yoshio
Kamishina [3]. Como se puede ver en la figura el centro de gravedad
del trompo no coincide con el centro del círculo exterior. Este es una
característica en la construcción clásica del trompo que se da vuelta,
que normalmente se componede una parte de una esfera con una
espiga cilíndrica.
Hacer rotar este trompo no es fácil, debido a que al cogerla por su
borde no se logra una alta rotación. Mejor es cuando se hace rotar
usando los índices de ambas manos en dirección contraria aplicados
simultáneamente a los bordes opuestos del círculo. Requiere práctica.
El efecto del trompo que se da vuelta se ve claramente en este caso.
1Figura 3: Una trompo que
se da vuelta hecha con un
clip grande.
Este artículo es una versión modificada del original publicado en alemán en la revista Physik in unserer Zeit 36 (2005), 33-35
Se puede descargar bajo http://www.ucke.de/christian/physik/ftp/lectures/fisica_con_clips.pdf
© C. Ucke
El fenómeno de este tipo de trompo no tiene una explicación fácil. Casi cien años ya, físicos
hantratado de explicar este problema en diversas publicaciones. En un libro alemán de
mecánica teorética, el autor Kuypers [4] expone este problema como un ejercicio difícil para
los estudiantes avanzados en física.
Cadenas hechas con clips
¿Qué curva forma una cadena o un cable flexible o una soga a la que se sostiene por sus
extremos? Galileo Galilei ya se planteó este interrogante y encontró unarespuesta errónea al
suponer que se trataba de una parábola. Fue recién a fines del siglo XVII cuando los hermanos
Jacob y Johann Bernoulli, al igual que Gottfried Wilhelm Leibniz y Christiaan Huyghens,
dedujeron cuál era la forma correcta. Se trata de la función
coseno hiperbólico (cosh), la que puede expresarse también
como la suma de dos funciones exponenciales. La deducción
de la curva catenaria...
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