2.2 Midiendo fuerzas
Para medir las fuerzas se utilizan unos instrumentos llamados dinamómetros.
Los dinamómetros que vamos a utilizar son muy sencillos. Como verás, no son más que un muelle que al estirarse marca el valor de la fuerza necesaria para producir ese estiramiento. También observarás que a mayor fuerza mayor estiramiento.
Si observas diferentes dinamómetros verás que si el muelle es poco consistente se estira mucho aplicando poca fuerza, pero si se trata de un muelle hecho con hilo grueso, necesita una fuerza muy intensa para estirarse. Lo importante es saber cuánto se estira el muelle si aplicamos una determinada fuerza.
Actividad de Lectura
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Dinamómetros
Para saber la intensidad de la fuerza no tienes mas que leer lo que marca el dinamómetro cuando se estira el muelle.
Prueba con varios dinamómetros para ver la fuerza que tienes que hacer para llegar a 1 N, 2 N, etc. Si tienes algún dinamómetro que marque decenas de newtons verás que te va a resultar difícil estirarlo.
Cuelga en un dinamómetro de 2 N una pesa de 50 g y observa lo que marca. Escribiendo la masa en kg, deduce la relación experimental entre la masa y el peso.
Prueba con otras pesas para confirmar tu conclusión.
Actividad de Lectura
Calibrando un muelle
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Vas a utilizar la siguiente simulación para calibrar el muelle de un dinamómetro. Para ello dispones de una regla, tres muelles y pesas de distinta masa.
La equivalencia entre la masa colgada en gramos y la fuerza en Newtons que se hace sobre el muelle ya la conoces: 50 g hacen una fuerza de 0,5 N.
a) ¿Son iguales los tres muelles?
b) Utiliza la línea de puntos y la regla, que puedes mover como quieras, para responder a las siguientes preguntas:
¿Cuánto se ha estirado el muelle 1 cuando se ejerce una fuerza de 0,5 N? ¿Y si la fuerza es de 1 N? ¿Y si es de 2,5 N?
A partir de estos datos, ¿podrías deducir qué masa tiene cada una de las pesas desconocidas?
c) En la pestaña de la derecha puedes cambiar la suavidad del resorte 3. Hazlo y prueba con las distintas pesas. Anota lo que observas. ¿Cambia la fuerza medida por el tercer resorte?
Actividad de Lectura
La resultante de varias fuerzas
En esta simulación dos equipos (el azul y el rojo) participan en un juego parecido al soga-tira pero con un carro de caramelos. Según sea el tamaño de los participantes pueden tirar con mayor o menor fuerza: los más grandes tiran con una fuerza de 150 N, los medianos con 100 N y los pequeños con 50 N.
Si marcas las opciones "values" y "sum of forces" podrás ver la fuerza total que hace cada uno de los equipos y la fuerza resultante o fuerza neta de la acción de ambos.
Prueba cuatro situaciones distintas (equipos equilibrados, desequilibrados, ...) y describe qué es lo que le pasa al carrito en función de los participantes en cada caso. Intenta explicarlo utilizando los términos correctos. Pon también en tu explicación los valores de las fuerzas que hace cada equipo .
Actividad
Resultante de varias fuerzas
Cuando varias fuerzas están actuando, se puede expresar la acción de todas ellas con una sola fuerza, que es la que actuando sola produciría el mismo efecto. Esta se llama fuerza neta o fuerza resultante.