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Una lección de física arrugando un papel

Hay algunos conceptos básicos de la física que cuando te los cuentan por primera vez crees que se están quedando contigo. Una de esas ocasiones es cuando te dicen que la velocidad de caída de un objeto debida a la atracción de nuestro planeta no depende de su peso.

Sí, ya sé que Galileo lo demostró hace bastante tiempo y lo pude ver en Érase una vez el hombre, pero es que resulta que tengo un pequeñajo en casa y tengo que prepararme mentalmente para cuando lleguen sus preguntas curiosas. Por ahora él se dedica a experimentar tirando todo tipo de cosas al suelo y ya se debe haber dado cuenta de que los objetos pesados suelen caer a una velocidad mucho mayor que los ligeros y hacen mucho más ruido, para su gozo y deleite.

Así que ¿cómo podría explicarle que está equivocado? Vamos a hacer un experimento rápido. Los materiales son fáciles de encontrar:

  • un lápiz
  • un trozo de papel
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Con los elementos para nuestro sencillo experimento preparados.

Ahora dejamos caer el trozo de papel y el lápiz a la vez. El lápiz llegará rápidamente al suelo y mirará desde allí con desdén a la lenta hoja de papel que sigue su recorrido con caótica parsimonia. Vaya, parece que seguimos dándole la razón al pequeñajo, así que vamos a hacer otra prueba: arrugamos el papel formando una bolita, cuanto más esférica mejor.

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Consideremos que la bola de papel es esférica y su masa puntual. La frase que sueña ver todo estudiante en un examen.

Volvemos a dejar caer el lápiz y el papel. En esta ocasión llegan al suelo casi a la vez. Ahora tenemos el momento perfecto para hacerle una pregunta al peque:

–Dime, ¿por qué ahora tardan prácticamente lo mismo en caer? ¿qué ha cambiado?

Es el momento de explicarle cómo la forma del papel ofrecía resistencia al aire que nos rodea, ese mismo aire que respiramos. Explicarle que al arrugar la hoja has reducido drásticamente la resistencia que ofrece y que, en realidad, todos los objetos caerían a la misma velocidad si no estuviéramos rodeados de nuestra atmósfera. Es hora de hablarle sobre las cometas que vuelan en la playa, los pájaros y los aviones; de cómo ese mismo aire, que frena la caída de los objetos, nos permite volar. Es el momento ideal para enseñarle tus diseños magistrales de aviones de papel y bordarlo gracias al astronauta de este vídeo.

Cuando pasen unos años, tendrá la oportunidad de conocer la fórmula que rige este movimiento y de aprender a hacer cálculos como el de la velocidad terminal de un objeto en caída libre. Pero lo más importante es que él ya habrá asimilado el concepto físico subyacente a todo esto, gracias a una simple hoja de papel y un lápiz.

Esta entrada participa en la XLVIII Edición del Carnaval de la Física, alojada en el blog de Daniel Martín Reina (@monzoneteLa Aventura de la Ciencia. Y sirve como futura introducción de la próxima edición, que se celebrará en este blog y tratará sobre la física de los objetos cotidianos.

Más información

Hace poco el tercer precog publicó una historia muy curiosa sobre paracaidistas y una calabaza díscola.

Gravity. George Gamow. Dover Pubn Inc. En este libro, Gamow propone este experimento con una moneda y un papel.

La metamorfosis (del hombre esférico)

Érase una vez un hombre con mucho mérito, puesto que no era gordo, ni orondo, sino más bien esférico.

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Cada año se acercaba a la escuela de su amigo el profesor. Mientras giraba sin parar, su amigo explicaba a los alumnos lo que era la simetría radial.

Pero el hombre esférico con su envoltura no se conformó. Tras mucha verdura, gimnasio y sudor, en un macizo cilindro se transformó.

cilindro

Al año siguiente fue a la escuela a presumir de su nueva figura. Tanto adelgazó, que sus pantalones cayeron, tropezó y rodó con soltura.

Así que su amigo con mucha alegría y de forma magistral, enseñó a los chavales el concepto de simetría axial.

Relatos para mi pequeño QuBit son las historias locas que cuento por las noches a mi pequeño QuBit. Espero que las disfrutéis tanto como nosotros cuando llega la hora de dormir.

¡CUIDADO! Estos cuentos producen somnolencia si tienes menos de dos años.

El pequeño QuBit

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Érase que se era un pequeño QuBit.

Podía estar en todos los estados a la vez,

así que eligió estar siempre feliz.

Hoy mi pequeño QuBit estaba especialmente somnoliento, así que el cuento ha tenido que ser cortito. De paso me he animado a empezar a compartir algunos de los cuentos locuelo-científico-frikis con los que comparto sus últimos parpadeos cada día.

¡CUIDADO! Estos cuentos producen somnolencia si tienes menos de dos años.

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