Este es el guion del video:
Hola internet.
¿Cómo puedes medir la aceleración de un elevador que sube y baja?
Bueno, Miguel Vidal en un video de YouTube, sugiere usar una báscula dentro de un elevador. ¿Puede funcionar?, ¿Cómo se hace?
Efectivamente, sin importar que sea una bascula mecánica o electrónica, por la segunda ley de Newton: la fuerza resultante es igual al peso de quien se sube al aparato: es decir, la masa por la gravedad. Así, todo está en equilibrio, pues no hay más fuerzas presentes. De hecho, estos aparatos están diseñados para trabajar en condiciones de gravedad estándar: 9.8 m/s2. Con una adecuada calibración, y un despeje se mide la masa de la persona. ¡Lo que es genial¡
Pero cuando el elevador asciende, a la ecuación hay que añadirle la fuerza relacionada con la aceleración; en este caso, la masa es la misma. Así, la fuerza resultante será mayor que en el primer caso.
¿Qué pasa cuando desciende el elevador con la misma aceleración? Entonces en la ecuación hay que cambiar el signo de la aceleración pues cambio el sentido de esta fuerza. Así, la fuerza resultante será menor que el caso estático.
Sumando las dos ecuaciones y despejando la gravedad obtenemos una forma de validar la eficacia de este método en función de las mediciones de la masa. Fórmula que es un promedio particular de las mediciones extremas.
Del video de Miguel, tenemos que la masa en condición estática es 71.1 Kg, cuando sube es 72.5 Kg y cuando baja es 70.0 Kg. Sustituyendo estos datos obtenemos un valor cercano a uno, de hecho después de la segunda cifra decimal, nuestro método es inadecuado, ese es límite de este experimento.
Ahora para calcular la aceleración del elevador. Retomamos nuestras ecuaciones del aparato en movimiento y multiplicamos por menos toda una ecuación. Sumamos las dos ecuaciones y despejamos la aceleración; tomamos en cuenta que la báscula registra masa en condiciones estáticas. Finalmente, sustituimos, y obtenemos que la aceleración del elevador es 0.17 m/s2
¡Genial ya tenemos la aceleración del elevador!
Preguntas para pensar:
1) Con las mismas herramientas que te mostré aquí, puedes obtener formulas diferentes para medir la aceleración. Por ejemplo estas. ¿Puedes obtenerlas por tu cuenta?
2) ¿Todos los elevadores tienen la misma aceleración? ¿Cómo lo puedes saber?
3) ¿Un elevador ascendiendo muy rápido es peligroso?, digamos que la aceleración sea de 980 m/s2.
4) Si el ascensor esta en caída libre, ¿Cuánto vale la resultante?, como se aprovecha esto en los entrenamientos de astronautas.
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