Motor que funciona con bandas de goma y una lámpara

Este es el video de un experimento novedoso desde varios puntos de vista. Primero es una gran demostración, pues cuando se calientan las bandas de goma, o ligas, su tensión aumenta, se contraeen, produciendo un cambio del centro de masa, el cual esta fuera del equilibrio, por lo que  la rueda cae. La nueva región iluminada mantiene el movimiento de la rueda. Mira los videos, están en ingles.



Segundo. Este experimento es descrito en uno de los libros de física general de Richard Feynman (Vol 2). Lo cual es especialmente emocionante para mi, pues he tenido muchas ganas de realizar este experimento por varios años.

Tercero. Es un gran ejercicio teórico encontrar las ecuaciones de movimiento, es decir modelar, el fenómeno. Claro, usas ecuaciones de termodinámica general, como las que aparecen el libro de Callen.

Pues bien, en los siguientes videos se muestra como hacer una rueda más simple y ponerla a funcionar. El sonido es ambiental. la explicación es gráfica.

Primero los materiales:










Finalmente, se pone a andar el experimento:



Ahora, para los que les gusta una presentación más artística. El experimento pero con una rueda de acrílico:


de acuerdo con el autor de estos últimos videos, los diámetro externos y externos son de 200 y 160mm, respectivamente. El espesor de al rueda es algo como de 2mm. Puedes mejorar más el balance de la rueda de lo que muestra el video anterior. Por cierto, es importante que la luz, incida en un sólo lado de la rueda, para que el efecto sea visible.

Conclusión.
Son muchos los experimentos que se pueden hacer para demostrar la importancia y aplicaciones de la termodinámica. Van más allá de ser juguetes o demostraciones raras, son parte de buscar respuestas, ver fenómenos y tal vez, encontrar nuevas tecnologías.


Referencias esenciales:

1) George Calingaert, A Simple Demonstration of the Carnot Cycle, Journal of Chemical Education, August 1952, pp. 405-406.
2) J. G. Mullen, George W. Look, and John Konkel, Thermodynamics of a simple rubber-band heat engine, AJP 43, 349-354 (1975).
3) J. G. Mullen, Ronald Wasserstein, and Louis Burmeister, On Optimiziing an Archibald Rubber-Band Heat Engine, AJP 46(11), 1107-1110, (1978).
4) S. L. Stong, The Amateur Scientist - "Some Delightful Engines Driven by the Heating of Rubber Bands," Scientifec American, 118-122.
5) Lester G. Paldy, Rubber Bands and Cryoginecs, AJP 32, 388, (1964).
6) J. B. Brown, Thermodynamics of a Rubber Band, AJP 31, 397, (1963).
7) H. B. Carroll, M. Eisner, and R. M. Henson, Rubber Band Experiment in Thermodynamics, AJP 31, 808, (1963).
8) Emmanuel P. Papadakis, Undergraduate Experiment on Elasticity of Rubber Bands, AJP 31, 938-939, (1963).
9) Feynman Lectures, Section 45-2 Applications. Meiners, Physics Demonstration Experiments, Vol 2, 766-767. (1970).

1 comentario:

  1. El experimento es realmente interesante. Lo apuntaré en mi lista de experimentos pendientes.

    Un saludo

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