¿La moneda desaparece en un instante? ¡Experimenta la ley de la inercia con este increíble truco de monedas!
Soy Kuwako Ken, entrenador de ciencia. ¡Cada día es un experimento!
Cuando escuchan la “Ley de la Inercia” (慣性の法則), ¿qué se imaginan? Muchos responderán: “¡Esa sensación de ‘ups’ cuando el autobús frena de golpe!” En los libros de texto, se escribe de forma complicada: “Un objeto mantendrá su estado de movimiento a menos que una fuerza externa actúe sobre él”. Entender esto solo con palabras es difícil, incluso para un adulto. Por eso, hoy les traemos un experimento que parece magia y que les permitirá sentir de inmediato esa ley de la física que es difícil de “entender del todo”. Su nombre es: El experimento de inercia al estilo Daruma Otoshi (tirar bloques). A pesar de su estructura simple, es un experimento con un impacto tremendo, cuyo éxito provoca una ovación en el aula. ¡Anímense a experimentar esta emoción!
¿Por qué este experimento es tan genial?
Cuando presento este experimento en clase, al principio lo explico tal como está en el libro. Pero los ojos de los estudiantes aún no brillan. Es entonces cuando saco este material de demostración. Yo mismo fallé varias veces cuando intenté grabarlo en video. La causa fue el grosor de la regla que usé. Una regla normal de bambú era demasiado gruesa, y al golpearla, la fuerza se transmitía no solo a las monedas sino también a la botella de arriba, ¡y todo se derrumbaba! Sin embargo, días después, al cambiar a una regla de metal delgada, el mundo cambió. Con un golpe seco, solo las monedas salieron disparadas, y la botella cayó “plop” justo donde estaba y se quedó quieta. Esta experiencia de éxito es algo especial. En una clase real, cuando un estudiante lo hizo, ¡le salió bien al primer intento! Aparentemente, había practicado mucho en casa, y lo apodaron el “Maestro de la Inercia” en su clase.
Preparación del experimento
La clave del éxito reside en la “elección de los materiales” y el “peso”. Preparen lo siguiente: Una botella de cristal (se puede usar una botella de plástico, pero es más fácil que funcione una de cristal porque la masa (el peso) es mayor, lo que provoca una fuerza más fuerte para ‘permanecer en su lugar’). Agua (se pone dentro de la botella para añadir más peso. Esto utiliza la propiedad de la inercia de que “cuanto más pesado es algo, más difícil es moverlo”). Monedas de juguete (se encuentran en tiendas como Daiso. Las que tienen una superficie más lisa son las mejores). Una regla de metal delgada (que tenga resistencia y no se desvíe fácilmente al golpearla. ¡Este es el punto más importante!).
Cómo realizar el experimento
Una vez que tengan todo listo, ¡a la práctica! Apilen 2 o 3 monedas y colóquenlas de forma estable sobre la mesa. Con cuidado, pongan la botella con agua encima (asegúrense de mantener el equilibrio para que la botella no se caiga).
Inserta la regla bajo las monedas y, sin dudar, ¡golpea rápida y horizontalmente para sacarla!
¿Qué les pareció? Si tienen éxito, solo las monedas saldrán volando con fuerza, y la botella aterrizará en el mismo lugar como si nada hubiera pasado. Esta es la prueba de que la “Ley de la Inercia” (Inercia de reposo) está actuando. Como la botella estaba quieta, incluso cuando la moneda de abajo desaparece en un instante, mantiene la propiedad de “¡Quiero quedarme donde estoy!”. Como resultado, solo cae directamente hacia abajo por la gravedad y no se mueve lateralmente.
Apéndice: El mundo donde lo que se mueve sigue moviéndose
Hasta ahora, hemos hablado de que “lo que está quieto, permanece quieto”. ¿Pero qué pasa con lo que ya está en movimiento? Usando el mismo concepto de “inercia”, veamos el experimento con el air hockey. Sí, ese juego que está en los salones recreativos. En una superficie deslizante, se puede observar cómo, una vez que un objeto comienza a moverse, continúa deslizándose “suavemente” incluso sin aplicar más fuerza.
https://youtu.be/JTvf8zApLFcSi
observan de cerca, la mesa de air hockey tiene innumerables agujeros pequeños por donde sale aire desde abajo. Este aire levanta ligeramente el disco, lo que reduce drásticamente la fuerza de fricción con la mesa. Hablando un poco más técnico, la fórmula de la fuerza de fricción cinética se expresa como $F = \mu’N$ (coeficiente de fricción × Fuerza Normal). Lo importante aquí es que la fricción no la determina solo el peso (Mg), sino la fuerza que empuja la superficie (Fuerza Normal N).Al ser levantado por el aire, la fuerza que presiona la superficie se vuelve casi cero y, como resultado, la fricción desaparece. En un mundo sin fricción, un objeto se movería eternamente. Esto es el “movimiento rectilíneo uniforme”. En la Tierra tenemos inevitablemente la fricción y la resistencia del aire, pero un lugar donde no hay ese efecto es… sí, el espacio. Los experimentos en el espacio exterior son, literalmente, un desfile de la Ley de la Inercia. También recomiendo este video del Sr. Mohri. La “inercia de reposo” como en el Daruma Otoshi, y la “inercia de movimiento” que continúa en movimiento. Cuando se conectan estos dos, podemos vislumbrar hasta los misterios del universo.A continuación, ¿qué tal si probamos a quitar el mantel de golpe?
Consultas y Solicitudes
¡Hagamos que los misterios y la diversión de la ciencia sean más accesibles! Aquí recopilamos experimentos científicos divertidos que se pueden hacer en casa y consejos fáciles de entender. ¡Busquen más cosas!・Para conocer al operador, Kuwako Ken, hagan clic aquí・Para diversos encargos (escritura, conferencias, clases de experimentos, supervisión o aparición en TV, etc.), hagan clic aquí・¡Las actualizaciones de artículos se publican en X!
El Canal de Ideas Científicas está transmitiendo videos de experimentos.
