Interpretation of Parameter Values

Coste aprox. Se pueden recoger los tubos de casa o del personal de mantenimiento del instituto. Objetivos Visualizar algunas manifestaciones del efecto Magnus.

Precauciones/

Consejos Intentar no golpear con los cartones a los compañeros.

INTRODUCCIÓN

El efecto Magnus se produce cuando un cuerpo en rotación se mueve a través de un fluido, por ejemplo el aire. En estas circunstancias, el giro cambia la trayectoria del movimiento. Estamos acostumbrados a verlo en muchos deportes. Por ejemplo, en el fútbol, cuando un jugador golpea el balón y éste describe una trayectoria curvilínea esquivando la barrera, o en tenis, cuando un jugador lanza la bola con efecto cortado o liftado, o también en el tenis de mesa, el béisbol, etc…

Cuando un objeto gira en el aire, la velocidad a la que circula el aire respecto a la superficie del objeto es dis- tinta en un lado y en el otro. En la figura se aprecia que en la parte inferior del objeto, el giro de la pelota tiene el mismo sentido que la corriente de aire en la que se mueve el objeto. En este lado las velocidades se suman y se incrementará. En el lado superior el movimiento de la pelota se produce en el sentido opuesto al de la corriente de aire y la velocidad se verá disminuida. La presión que ejerce el aire disminuye de forma propor- cional al cuadrado de la velocidad, con lo que la presión será menor en el lado inferior que en superior, causando una fuerza de succión perpendicular a la dirección de la corriente de aire que empuja el objeto hacia abajo. DESARROLLO EXPERIMENTAL

1. Se ponen los dos tubos entre las palmas de la manos, y se les hace resbalar entre las palmas haciéndolos girar a la vez que se lanzan en alguna dirección concreta. Si se lanzan hacia arriba, las trayectorias de los tubos se separan al subir y se juntan al bajar, dibujando un corazón, si se lanzan hacia abajo se separan, etc…

NORMAS

• Como es difícil prever las trayectorias de los tubos, hay que tener cuidado para no golpear a alguien o a alguna cosa delicada con ellos.

CUESTIONES

a) Intentar explicar por qué se producen los movimientos que se producen, estableciendo un diálogo profesor alumno para explicar por qué los tubos realizan esas trayectorias.

b) Busca la relación entre el efecto Magnus y el efecto Venturi. c) ¿Afecta el efecto Magnus al vuelo de un frisbee?

100

CONCLUSIONES

• El efecto Magnus hace que muchas veces sea difícil prever la trayectoria que va a tener un cuerpo en movimiento. Por eso muchas veces cuando vemos que algo se mueve girando e intentamos cogerlo, se nos escapa.

PARA SABER MÁS

Una explicación en la wikipedia:

http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Magnus Un barco que navega usando el efecto Magnus: http://en.wikipedia.org/wiki/E-Ship_1

En esta página hay una complejísima explicación matemática del efecto Magnus, pero en la parte final hay varios ejemplos de aplicaciones tanto en la ingeniería como en el deporte:

http://efectomagnus.blogspot.sk/

APLICACIONES Y CURIOSIDADES

El tenista español Rafael Nadal es seguramente el depor- tista que más rendimiento ha sacado al efecto Magnus. Rafael imprime en su golpe liftado un giro de más de 80 vueltas por segundo (5000 rpm), el doble que otros jugadores. Esto hace que sus tiros suban más alto al gol- pear, y tras pasar la red caigan de golpe contra el suelo y salgan rebotadas hacia arriba a una altura que incomoda

a los demás jugadores, que fallan mucho más jugando contra él. Además, a veces golpea la bola de lateral, haciendo que su trayectoria se curve como la de los balones de fútbol, esquivando a sus contrincantes y metiendo en la pista pelotas que parece que se van fuera, golpe llamado “banana shot”

PRÁCTICA 12: eleCTRosCoPIo

Material (cada 2 alumnos)

1 bote de vidrio con tapadera de plástico. Alambre (a ser posible de cobre) de unos 30 cm. Pegamento o silicona.

Papel de aluminio.

Un globo, un bolígrafo y una bayeta. Duración 30 minutos.

Coste aprox. Trozo de alambre menos de 2 euros.1 globo, 10 céntimos aproximadamente. El resto del material se puede traer de casa. Objetivos Detectar la presencia de objetos cargados. Precauciones/

Consejos Tener cuidado de no cortarse ni hacerse daño al manipular el alambre.

INTRODUCCIÓN

La electrostática es la rama de la Física que estudia los fenómenos eléctricos producidos por distribuciones de cargas estáticas.

La electrización es el fenómeno por el que los objetos adquieren carga eléctrica; así, el electrosco- pio es un dispositivo que se utiliza para saber si un cuerpo está electrizado y el signo de su carga. En la realización de este experimento se observarán fundamentalmente tres fenómenos físicos: – La inducción electrostática, que es la redistribución de las cargas eléctricas de un objeto

debido al contacto con otro objeto cargado.

– La conducción eléctrica en materiales conductores que permiten la redistribución de las cargas en ellos.

– La fuerza de repulsión (Fuerza de Coulomb), que es la fuerza entre distribuciones de cargas del mismo signo.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

1. Haz un agujero del tamaño del alambre en el centro de la tapadera de plástico del bote. 2. Introduce el alambre de forma que atraviese la tapadera. Por la parte inferior deja un trocito

pequeño de alambre y moldéalo en forma de ganchito. En el lado superior deja un trozo más largo de alambre y moldéalo en forma de espiral (de modo que la espiral sea paralela a la tapadera).

3. Usa un poco de pegamento o silicona para sellar bien el orificio con el alambre ya introducido para que no entre aire en el bote.

4. Corta dos pedacitos pequeños de papel de aluminio en forma de triángulo y haz un orificio cerca de uno de los vértices.

5. Cuelga los triángulos de papel de aluminio del gancho del alambre.

6. Cierra el bote de vidrio con su tapadera dejando dentro del bote el gancho y fuera la espiral.

7. Frota un globo con un trapo o bayeta, acércalo a la espiral y observa lo que sucede.

102 NORMAS

• Ten cuidado con los instrumentos que utilizas para hacer el orificio y para moldear el alambre. • En caso de que el bote de cristal se rompa, deja los vidrios para que los recoja el profesor. CUESTIONES

a) ¿Por qué se mueven las láminas de aluminio?

b) ¿Para qué moldeamos el alambre en forma de espiral?

c) ¿Qué pasaría si en lugar de realizar este experimento con un alambre metálico lo realizáramos con un alambre de plástico?

d) ¿Por qué no debe entrar aire en el bote?

e) ¿Para qué tienes que frotar el globo con una bayeta?

f) Según lo que has observado, intenta explicar que es lo que está sucediendo, relacionándolo con los tres fenómenos físicos mencionados en la introducción.

CONCLUSIONES

• Al cargar un objeto por frotamiento conseguimos que se electrice.

• Cuando acercamos un objeto cargado a nuestro electroscopio casero, lo estamos también cargando a él por inducción electrostática.

• El alambre de cobre y el papel aluminio son ambos conductores, de modo que los trocitos de aluminio terminan también cargándose.

• Como las dos láminas de aluminio tienen la misma carga eléctrica, y su peso es despreciable, la fuerza de repulsión entre ambas hace que se separen.

PARA SABER MÁS

Inducción electrostática:

http://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_electrost%C3%A1tica Electroscopio:

http://es.wikipedia.org/wiki/Electroscopio Aplicaciones prácticas y ejemplos de la física: http://www.profesorenlinea.cl

APLICACIONES Y CURIOSIDADES

¿Sabías que el funcionamiento de una fotocopiadora se basa en el fenómeno de la electrización? El tóner es una sustancia cargada po- sitivamente que se adhiere por medio de la atracción electrostática.