¡Aprende física con tus manos! Construye una polea móvil DIY y domina el “principio del trabajo” cautivando a tus estudiantes
¡Hola! Soy Ken Kuwako, entrenador científico. Cada día es un nuevo experimento.
¡Saludos a todos los profesores de ciencias! Hoy les traigo una idea fantástica para crear una polea móvil con materiales comunes que dejará a sus alumnos boquiabiertos. ¿Les ha pasado que, al explicar en clase que “una polea móvil reduce la fuerza a la mitad”, la reacción de los estudiantes es de total indiferencia? Es comprensible. Con las poleas diminutas de los catálogos escolares, colgar pesas de 100g o 200g no permite sentir realmente esa reducción de esfuerzo. Además, comprar kits caros para todo el grupo suele ser un golpe imposible para el presupuesto.
Pero no se preocupen. Hoy les enseñaré cómo fabricar una polea móvil de gran tamaño por apenas un par de euros, logrando que sus alumnos exclamen: “¡Hala, qué ligero!”. Con este material, sus clases de física serán mucho más dinámicas y el aprendizaje será, sin duda, más profundo.
La Receta Científica
La clave de este experimento es un objeto inesperado que encontrarán en cualquier ferretería: ruedas para puertas correderas o armarios. Son muy económicas (un par cuesta unos 2 euros) y funcionan de maravilla.
Materiales necesarios
Ruedas para puertas correderas (vienen en packs de dos y son muy baratas en las ferreterías).
También necesitaremos cordel (hilo de cáñamo o similar), una botella de plástico, arena y agua.
Pasos a seguir
① Identificar la orientación de la rueda.
Esta parte debe quedar hacia arriba.
② Construir la polea móvil.
Para el peso, llenaremos una botella con arena y agua hasta que, junto con la polea, sume 1 kg (aproximadamente 10 Newtons). Con este peso, la diferencia de esfuerzo es realmente perceptible.
¡Manos a la obra con la polea!
Pasamos el hilo por el agujero lateral de la carcasa,
y hacemos un nudo firme.
Atamos el otro extremo al cuello de la botella.
Hacemos lo mismo con el otro lado para que la polea quede bien equilibrada y horizontal.
Finalmente, pasamos el hilo principal por el canal de la rueda (entrando por un lado y saliendo por el otro). Fijamos un extremo a un soporte… ¡y listo!
¡Empieza el experimento!
Primero, hagamos la prueba de control. Levantemos la botella directamente con el dinamómetro sin usar la polea. Como pesa 1 kg, la fuerza de gravedad es de unos 10 N.
Si miramos la escala en la foto, marca exactamente 10 N.
Ahora, utilicemos nuestra polea casera.
¡Vaya cambio! El dinamómetro marca ahora justo 5 N.
Este resultado de “fuerza reducida a la mitad” tiene todo el sentido del mundo si lo analizamos: el peso está siendo compartido entre tú (el dinamómetro) y el punto de anclaje en el “techo”. En lugar de usar un soporte fijo, pueden pedirle a un alumno que sostenga uno de los cabos. De esta forma, sentirán en su propio cuerpo el principio del trabajo: ¡se puede levantar lo mismo con la mitad de esfuerzo!
Si preparan suficientes poleas para que todos puedan probarlas, verán cómo el nivel de comprensión en la clase sube como la espuma.
A través de esta actividad, sus alumnos captarán la esencia de las máquinas simples: “la polea móvil reduce la fuerza a la mitad, pero a cambio hay que tirar del hilo el doble de distancia”.
Si quieren ver más experimentos sobre la medición del trabajo, pueden consultar estos enlaces:
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