¿Se puede correr sobre el agua? Video

Será cierto o falso este video. Unos chicos usan repelente de agua en sus zapatos y una alta velocidad para correr sobre la superficie del agua.



Efectivamente, hay animales que corren sobre el agua, apoyándose en su alta velocidad o a su bajo peso y la tensión superficial. Por ejemplo este lagarto imitando a Jesús


Bien se que se puede practicar el sky sin zapatos sobre el agua, la base de nuevo es la alta velocidad.

Y claro hay líquidos que con respuesta a la velocidad y la presión de la pisada, por lo que efectivamente se puede caminar sobre sus superficie, tal es el caso de la fécula de maíz.


Con todo, las velocidades que alcanzan los chicos para correr sobre el agua, son muy bajas. El agua, no se comporta como fécula de maíz. La tensión superficial no es factor en este caso. Por lo cual, me declaro escéptico de que se pueda correr sobre el agua.

Pero lo más importante es tú opinión, ¿Cómo se puede hacer este truco? ¿Cómo se relaciona la ley de Arquímedes con todos estos videos?

Video: Mala forma de aprender las leyes mecánicas

Este video puede arrancarte una sonrisa, si lo que te gusta es que la gente colisione. O causarte una preocupación si odias ver lastimada a la gente.


El video está mal llamado como “gravity wins”; pues el resultado del choque es el mismo en diferentes condiciones de gravedad, incluso cero. El factor importante de esta experiencia es la conservación de ímpetu o también llamado momentum. 

Permítanme describir la teoría física de este video:

El muchacho tiene una masa M, y la chica una masa m, tal que M >m; M. Para mantener la simplicidad, asumimos que ambos tiene la misma velocidad y opuestas direcciones, antes de la colisión tenemos que el momento es





Después de la colisión:






Dado que el movimiento neto es horizontal, la gravedad es descartada de las ecuaciones. Aplicando la conservación de momento lineal, tenemos:



 


Haciendo el despeje de la velocidad final de la chica:





Pues bien, del video, la velocidad final del chico V_f es muy pequeña y en reversa (negativo en ese marco de referencia); por lo cual el termino derecho de la ecuación es positivo. Además, si M es sustancialmente grande en comparación con m, implica, M/m >1, y que (M-m)/m >1.

Lo que significa que la velocidad final de la chica v_f, después de la colisión es mayor que la inicial v_i. Por ello ella sale disparada en reversa, como se ve al final del video.

Por supuesto, asumimos colisión elástica, pensando que las pelotas de plástico no absorben demasiada energía en el choque.

Por cierto, este tipo de análisis se hacen para analizar daños en choques de autos, y es muy ilustrativo en deportes donde las colisiones son frecuentes: futbol Americano, jockey, luchas en patines (si es que se puede considerar deporte), etc.

Por cierto, esperamos que la chica este bien, después de su dura lección de física.

Como actividad adicional se puede buscar otros videos de You-tube donde colisiones otro objetos y se pueda emplear esta mismas ecuaciones. Seguro encontraras una gran variedad de objetos chocando y descritos por la misma ecuación.

Enlaces relacionados:



Nominan al Tao de la física en el premio Espiral

El premio Espiral es un reconocimiento a los blogs educativos, por lo cual nos sentimos honrados de que este su blog sea tomado en cuenta para este honor.

Si gustan darnos su apoyo, dejen un comentario en el sitio de la nominación, les toma 1 minuto.

Recuerden que este espacio crece gracias a sus comentarios y cuando nos recomiendan con sus amigos, y claro, a sus no tan amigos ;)

Cómo es qué funciona un motor homopolar

Los imanes permanentes de neodimio (Nd_2Fe_14B) son la base para hacer motores homopolares, que son muy atractivos para el público en general. Sin embargo, estos motores apenas si son explicados correctamente por las diferentes fuentes.

H. k. Wong, de la Universidad China de Hong-Kong apela a la tercera ley de Newton para darnos una explicación más completa de los diferentes motores homopolares.

Hay varias configuraciones de motores homopolares, como se pueden ver en la figura. Wong nos explica que la corriente fluye a través del imán, entre los dos puntos de contacto, experimentando una fuerza producida por el campo magnético que lo mueve. Sin embargo, la rotación de un componente no puede ser debida a esta fuerza. De hecho, la fuerza magnética de esta corriente debe estar asociada con la fuerza de reacción ejercida por la corriente en el imán. Siendo este par acción/reacción fuerza internas dentro del imán, no pueden causar un cambio de movimiento en el iman.



La rotación del imán debe ser ocasionada por el circuito externo. El circuito se localiza en el campo magnético del imán. Pero como el campo del disco magnético decae rápidamente con la distancia, necesitamos considerar solamente las partes del circuito externo cercanas a los puntos de contacto con el imán.

En la figura inferior se muestran dos de los muchos modos que se pueden poner en contacto el alambre con el imán del motor homopolar. En estos ejemplos el alambres esta en reposo, mientras el imán rota. Para el caso (a), se considera el punto marcado en rojo cerca del punto de contacto. Mientras que el campo magnético esta en dirección hacia abajo.


Debido a que el campo mágnetico apunta hacia bajo, la corriente I experimenta una fuerza F_I como se muestra en la figura. De acuerdo con la tercera ley de Newton, la corriente ejerce una fuerza de rección sobre el imán, la cual se etiqueta como F_m. Entonces el imán experimenta una torca que produce la rotación en sentido horario (visto desde arriba). El caso de (b) es similar, la corriente en el punto rojo ejerce una fuerza de racción F_m sobre la parte del magneto cerca del punto rojo.

Es muy instructivo pedir a los estudiantes pedirles una explicación de estos motores en base a campos magnético y leyes de Newton. 


Fuente:

ResearchBlogging.org Wong, H. (2009). Motional Mechanisms of Homopolar Motors & Rollers The Physics Teacher, 47 (7) DOI: 10.1119/1.3225512





Enlaces de relacionados:
1) Motor homopolar que funciona con un corazón de alambre de cobre

2) Motores homopolares.




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